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1計算思維辨析

計算思維是計算機科學領域中的一系列思維活動。需要傳統的技能,如閱讀、寫作和算術，還需要新的能力———計算思維。它是基于計算機科學的基本概念和理論以解決問題、設計系統,并了解人類行為。具體而言,計算思維包括并行處理、使用遞歸方法解決問題以及通過抽象和分解復雜任務或設計系統進行計算。它使用簡潔的數學模型來描述系統的行為，并且可以確保用戶在不了解任何細節的情況下,安全使用、調整。計算思維是基于啟發式推理來解決問題,它還使用大量的數據來加速操作過程,并且可以平衡處理能力和存儲空間。1.1培養計算思維的意識。20世紀80年代,我國開始在部分中小學開設計算機課程,21世紀初在北京召開的“全國中小學信息技術教育會議”標志著信息技術的全面發展。其后,普通高中信息技術課程標準(實驗)的制定進一步促進了信息技術課程的發展。然而,信息技術課程中信息素養的培養還沒有觸及計算機是工具還是觀念的深層次問題。在實踐教學中,人們認為計算思維的訓練僅僅是教學生編程，教學注重程序設計語言教學和算法細節的描述，強調使用編程語言解決實際問題的能力。其實，這只是將大學新生計算機基礎課程的一部分委托給小學，更不用說有多少學生能夠理解和學習,小學生本身花費在學習諸如語文、數學和英語等課程上的時間已經很多，很難理解大學生計算機基礎課程的相關內容，從而嚴重影響了小學教育中計算思維的培養。真正的計算思維的培養不是教學生編寫程序，相反,學生被引導像計算機科學家一樣思考，并把計算機思維中的分解、遞歸和建模的思想應用到人的身上。這樣，學生在數學和其他課程的學習中,以及在日常生活中，能夠自覺地將復雜的問題分解，進而解決。1.2制定計算思維訓練標準。目前還沒有統一的教學標準和可操作性強的教學大綱來指導小學教師培養學生的計算思維。在發達國家,如美國2011年頒布的《CSTAK-12計算機科學標準(2011)》中，系統地描述了小學(K1-6)、初中(K6-9)、高中(K9-12)三個不同層次的物理要求。[1]2016年9月,該標準的修訂版正式，進一步強調了計算思維在中小學教育中的地位及其實施方法。我國應借鑒信息技術發達國家的先進經驗,組織有關教育機構和知名學校的專家,由主管教育部門制定計算機專業技術人才培養行動計劃，在普及基礎教育的基礎上進行廣泛的調查。行動綱領應體現從“身體本位”到“識字標準”的轉變，它不僅要在理科課程中開展計算思維,而且要把計算思維的培養擴展到語文、數學、音樂、社會實踐等課程,使學生在多學科領域學習中實現這一標準。[2]1.3提高小學教師信息技術素養。培養學生的計算思維不僅是信息技術教師的責任,也是其他非信息技術課程的教師的責任。也就是說,各學科教師應該共同承擔計算思維的教學任務。[3]然而，現實情況是，一方面全職IT教師短缺，另一方面非IT教師的信息技術素養較低。因此，一方面，國家應繼續大力培養信息技術教師；另一方面，教育當局需要制定政策，使計算思維學習成為教師專業發展的一部分，有效提高他們的IT素養。

2基于計算思維的小學信息技術課程設計分析

如何在有限的信息技術課堂上有效地培養學生的計算思維，是每一名小學信息技術教師都要研究思考的。計算思維的培養不是短時間就能完成的,需要信息技術教師投入充分的耐心和精力，要根據小學生的心理發展特點并結合新課程標準的要求進行課程設計。只有這樣，才能實現對小學生計算思維的有效培養，實現學生的全面發展。2.1scratch編程工具的選擇。劃痕是由麻省理工學院(MIT)設計和開發的兒童圖形化編程工具。該軟件的特點是:合成過程。序的命令和參數通過積木形狀的模塊來實現，只要你會搭積木，就會使用此款軟件，從而創作出屬于自己的游戲、卡通、動畫等作品，還可以將自己的作品上傳到官方網站與其他人分享。此款編程軟件有助于鍛煉學生的邏輯思維能力，培養學生的創意思維，幫助學生在掌握信息技術基本知識與技能的同時增強信息意識，樹立良好的信息社會意識和責任感。計算機語言可以培養學生的邏輯思維能力和解決問題的能力，為了與計算機進行“對話”,我們必須掌握這個“武器”；但是由于計算機語言本身的嚴謹性，學生第一次接觸時會感到神秘和無聊。如果他們沒有堅定的信心和勇氣去面對困難，很容易厭倦學習。所以在教學中利用Scratch這一程序設計軟件能消除學生的畏難心理，增強學生學習的信心。2.2任務驅動法在。Scratch教學中的應用任務驅動法在Scratch課堂中的特點：2.2.1目的性。任務驅動法在Scratch課堂教學中的運用具有十分顯著的特點，其具有較強的目的性。任務驅動法作為一項全新的教學方法，其本身就帶有十分突出的目的性，而在Scratch課堂教學中，這種目的性得到了極大的增強，使得學生和教師更為準確地對課堂教學中所需要學習和傳授的內容進行了解，使得課堂教學的效率可以獲得更為顯著的提高。2.2.2主動性。任務驅動法的主動性相對于傳統的教學方法也有著十分顯著的提高。任務驅動法作為一項強調學生參與的教學方法，其在Scratch課堂中的運用，使得學生可以參與到教學活動中，對學生的學習起到了極為重要的幫助作用，發揮了學生的主體作用，并且響應了國家的新課程改革。學生作為任務的提出者和解決者，可以更為深入地對所學知識進行了解和認知。2.2.3合作性。合作性也是任務驅動法的作用之一。任務驅動法的運用可以有效地提高學生的自主合作性，Scratch課堂教學中往往會出現學生差距較大的現象，這種現象是學生的信息技術水平不同導致的，對教師的教學進度產生了一定的影響。而任務驅動法的運用使得水平較差的學生可以得到水平較高的學生的幫助，能夠快速理解教師所傳授的知識，提高教學的整體效率，并且它還可以幫助學生建立團結互助的理念。

3任務驅動法在Scratch課堂教學中的實施步驟

3.1創設情景，激發學生的任務欲望。要想使任務驅動法在Scratch課堂教學中得到有效的實施和落實，教師就必須要具備良好的創設情景的能力，使學生的任務欲望可以得到有效的激發。在教學的過程中，教師的主要目的并不是采用填鴨式的教學方法將自身的知識傳授給學生，這種方法并不能對學生的成長起到良好的幫助，特別是在小學階段，學生的思維和成長具有極大的發展空間，如果使用填鴨式教學法，學生的本性就會被扼殺。同時，這種方法也不符合我國當前的新課程改革標準。教師應該引導學生，鼓勵學生，發揮學生的自主性和培養其開放式思維，將學生的想象力和操作能力進一步加強。學生在Scratch課堂中具備提出問題和解決問題的能力，但是提出的問題往往不適合學生的實際，此時就需要教師發揮作用，根據學生需要學習的知識創設不同的實際情境，引導學生提出符合當前學習實際的任務，為下一步的學習起到一定的鋪墊作用。3.2根據教學內容，對任務進行分析和分解。教師在運用任務驅動法時，還要具備任務分析能力，將一些復雜的任務通過分析和分解變為簡單的任務。學生在實際的學習過程中，受自身能力的局限，面對一些復雜的問題，往往無法有效地提出問題和解決問題，此時就需要教師對復雜的任務進行分析，使得學生對任務擁有初步的認知和了解，然后教師將復雜的任務分解成較為簡單的任務，分配給學生進行學習。學生在對知識擁有初步的了解和任務簡單化以后，更有利于知識的學習和任務的完成。同時，教學過程中常常會產生一些較為簡單的任務，此時教師就應該培養學生的創新能力，不僅要對能按時完成任務的學生進行相應的鼓勵和表揚，還要對在基本任務完成后對任務作品進行創新的同學給予獎賞，可以將其作品展示給全班同學，并讓其介紹創新的意圖和想法，使得全班同學都具有一定的創新思維。

4結語

隨著社會經濟水平的不斷提高，對小學生的教育重視程度也必將迎來一個全新的階段，同時，新課程改革標準的落實，對教師的教學也有了新的要求，傳統的教學模式和方法已經無法適應當前社會的需要。計算思維的培養是一個長期的過程，基于可視化編程工具Scratch的編程教育將對計算思維的培養具有促進作用。

參考文獻

[1]錢松嶺,董玉琦.美國中小學計算機科學課程發展新動向及啟示[J].中國電化教育,2016(10):83-89.

[2]湯?，|,胡秋玲.小學教育中計算思維方式培養[J].湖南第一師范學院學報,2017,17(02):23-26.

[3]陳麗婷,徐曉東.基于計算思維教育的國外小學教學案例研究[J].教育信息技術,2015(09):47-50.

作者:楊佳慧 胡衛星 單位:渤海大學