怎样在小学信息科技教学中培养学生的计算思维

什么是计算思维

随着信息技术的飞速发展，计算思维已成为现代人必备的基本素养之一。时任卡内基梅隆大学计算机系主任的周以真教授在2006年首先提出计算思维这个概念，她将其定义为“运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”，在此之后，计算思维逐渐进入人们的视野，并且越来越多的学者认可其重要性。在人们看来，计算思维建立在计算和建模的基础上，能够帮助人们利用计算机处理无法由单人完成的系统设计、问题求解等工作，其中最重要的是强调运用计算机科学和信息技术的原理和方法，通过分析、抽象、逻辑推理和算法设计等思维过程来解决问题，其核心是将问题抽象为计算机可计算的形式，并运用算法和计算机科学的原理来处理和解决问题。虽然计算思维是利用计算机的处理方法解决问题，但它不局限于计算机领域，而是可以应用于各个领域（包括数学、工程、艺术、经济领域）以及日常生活中的问题解决和决策过程。

为什么要培养计算思维

在当今数字化、信息化的社会中，计算思维已经变得越来越重要。具备计算思维的人不仅能够更加迅速、准确地找到解决方案，而且能够更好地理解和利用数据，通过数据挖掘和分析，发现隐藏在数据背后的规律和价值。与此同时，在运用计算思维解决问题的过程中，人们可以提出新的想法和解决方案，推动技术进步和社会发展。

小学信息科技学科的教学内容主要包括计算机基础知识、基本操作技能、信息安全与道德、简单的编程与算法等，这些内容与计算思维紧密相连，可以为学生打下坚实的计算思维基础。小学信息科技学习阶段是培养学生计算思维的关键时期，在这一阶段，通过教授学生基本的编程知识、引导学生参与项目式学习、鼓励学生进行创造性思考和实践，可以有效地培养学生的计算思维。

近年来，随着信息技术的快速发展和教育改革的不断深入，越来越多的教育政策和课程标准开始强调计算思维的培养，这为小学信息科技学科的发展提供了有力的政策支持，也为培养学生的计算思维提供了更广阔的空间和机遇。由于计算思维强调运用计算机科学和信息技术的原理和方法来解决问题，因此，计算思维的培养可以帮助学生更好地分析问题、设计解决方案，从而提高解决问题的能力。这种能力不仅对学生的学习有帮助，而且对他们未来的工作和生活有着重要意义。除此之外，在培养计算思维的过程中可以提高学生创新和创造的能力，帮助他们在解决问题时提出新的想法和方法。这种创新精神和创造力是当今社会非常看重的素质，也是学生未来成功的关键。计算思维的培养不仅涉及计算机科学和信息技术的知识和技能，还涉及学生的信息素养和综合能力。通过培养学生的计算思维，可以帮助他们更好地理解和应用信息技术，提高他们的信息素养和综合能力，为他们的未来发展打下坚实的基础。

怎样培养计算思维

理解计算思维概念

计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。对于小学阶段的学生来说，他们尚未对计算思维有深入的理解，教师应引导学生理解计算思维的基本概念，如抽象、算法、逻辑等，为后续的教学活动打下坚实的基础。

设计趣味编程活动

兴趣是最好的老师，在编程教学中要重视激发学生的学习兴趣，可以引入和设计一系列趣味编程活动，如制作小游戏、动画等。通过这些活动，可以让学生在亲自动手实践中感受编程的魅力，从而激发他们对计算思维的兴趣。

培养逻辑思维能力

逻辑思维能力是计算思维的重要组成部分，小学阶段是培养学生逻辑思维的重要阶段，这就要求教师不仅要开展数学逻辑、逻辑推理等内容的教学，而且需要结合编程实践，让学生在实际操作中提升逻辑思维能力。

掌握问题解决策略

在计算思维中，问题的分解与抽象是解决问题的关键步骤，对于任何一个问题都应该先进行抽象，再分解为多个小问题进行解决，因此在教学设计时就应该将任务进行分解，然后再引导学生掌握问题解决策略，如分析问题、提出假设、设计方案等。只有通过不断的实践，学生才能养成运用计算思维解决问题的习惯。

利用项目式学习方式

对于学生计算思维的培养来说，项目式学习是一种有效的教学方法，可以让学生在实践中学习和运用知识，这与信息科技的学科特点和计算思维的培养理念不谋而合。在进行项目选择时，尽量选择一些与现实生活紧密相连的项目进行设计，如智能家居、环保监测等，不仅能锻炼学生在生活中解决问题的能力，而且能让学生在完成项目的过程中培养计算思维。

评估与反馈教学效果

要想取得好的教学效果，评估与反馈必不可少。为了及时了解学生的学习情况，教师需要运用多种方式对教学效果进行评估，如作业、测试、项目成果等。教师应根据评估结果及时调整教学策略，同时帮助学生了解自己的学习情况，激发他们进一步学习的动力。

作者单位|山东省潍坊市诸城市明诚学校