基于计算思维培养的小学信息科技教学探究 .pdf

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摘要：《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》强调发展学生的核

心素，其中计算思维是信息科技课程的核心素之一。计算思维体现了计算

机科学的基础和解决问题的策略，可以提高学生的计算素，指导他们利用计

算机技术解决跨学科问题，并培他们以计算机化的方式思考和表达的能力。

小学阶段是培学生计算思维的黄金时期，因此，应尽早将计算思维培融入

教育体系中，以促进学生创新能力与逻辑思维的发展。

关键词：计算思维；小学信息科技；教学策略

计算思维是人类三大科学思维方式之一，在这个数字化、信息化、智能化

时代中，它已成为一项基本素，并逐渐成为教育领域关注的焦点。作为处理

问题的重要思维方式，计算思维对小学信息科技教育极为关键。教师应重视培

学生的计算思维，并通过优化教学策略和活动，建立以计算思维为核心的教

学模式，以此有效提高学生解决复杂问题的能力。本文聚焦计算思维的四大要

素，探讨如何开展小学信息科技课程教学[1]o

一、培学生计算思维的意义

（一）提升学生问题解决能力

计算思维强调系统、逻辑地分析问题，将复杂问题分解为可管理的部分，

并设计有效解决方案，提升个体面对挑战时的应对能力。学生在面对学习任务

时，如果具备计算思维，就能将大问题拆分为小问题，逐一解决，并能制订完

善的问题解决策略，从而提升问题解决能力。

（二）强化学生逻辑思维能力

计算思维涉及严密的逻辑思维训练，如条件控制、循环控制等。这种逻辑

思维训练有助于学生在学习过程中更好地理解和掌握知识，避免学生出现知识

混淆和错误。通过计算思维的培，学生能强化逻辑推理能力，提升思考过程

的有序性和准确性。

（三）激发学生创新思维潜力

培学生的计算思维有助于提高学生的逻辑分析、问题解决、抽象建模及

算法设计能力，激发其创新思维潜力。计算思维鼓励学生跳出传统框架，寻找

新颖的解决方案，并在实践中不断优化。这一过程不仅能锻炼学生的批判性思

维和创造力，还能让他们学会在复杂环境中灵活应变，勇于创新，从而激发潜

在的创新能力。

二、如何聚焦计算思维四大要素开展教学

计算思维的四大要素主要包括问题分解、模式识别、抽象建模、算法设

计。这四个要素共同构成了计算思维的核心框架，能帮助人们更有效地理解和

解决复杂问题。

（一）问题分解，细化复杂问题

分解是将复杂问题拆解成更小、更易于管理的部分的过程，是计算思维的

核心要素。它类似于将一个大项目细化为多个子任务，以便逐步解决。通过分

解，学生可以更加清晰地看到问题的各个组成部分，从而有针对性地制订解决

方案。在教学过程中，教师应注重引导学生运用分解思维来解决问题[2]o

生活中的分解思想随处可见。例如，在讲授苏科版六年级“体验生活中的智

能感知”一课时，教师可以展示生活中的实际问题。课前导入：陈老师最近搬新

家了，所以现在装修是一个大问题，你认为这个大问题可以分解成什么问题？

在学生回答时，教师可抓住他们回答的有关于灯的问题，引出本单元课题：给

新家布置灯——点亮新家，同时出示大问题：如何给家里布置合适的灯？一开

始教师要引导学生根据需求明确问题的方向和边界，强调问题中“合适的”这一

词，让学生思考什么样的设计才是合适的。学生需要考虑灯的数量和不同房间

需要什么灯——数量和需求。问题的方向和边界明确后，就可以开始分解问

题，将一个复杂问题分解成多个可处理的子问题。教师可发放任务单，让学生

挑选一个方向——数量，根据所挑选的方向分解问题，形式可以是写一写也可

以是画一画，然后动手操作，开始分解问题。在学生的任务单填写完毕后，教

师可以邀请他们说一说是如何考虑数量问题的。这样将问题分解为可执行的步

骤的分解方法叫作行动分解。之后教师可展示学生作品。学生可在户型图上标

注灯的位置，先将新家分解为各个房间，然后从各个房间出发考虑每个房间需

要的灯的数量，最后相加。这样把大问题分解为类似的小问题，再来解决，叫

作规模分解。这一个环