基于计算思维的小学信息技术编程教学实践
作者: 林冠伦计算思维作为一种解决问题和表达思想的系统方式,被视为现代人才的核心技能之一。在这个数字化和高度连通的世界中,基于计算思维的小学编程教学不仅为学生提供了掌握编程技能的机会,还能够培养学生的逻辑思考、问题解决、创新创造和批判思考的综合能力,从而帮助他们在未来的学习和工作中胜任愈加复杂的任务,能够在不断变化的未来世界中更好地适应环境,并通过自身的努力取得更大的成功。
一、基于计算思维开展小学信息技术编程教学的意义
培养学生的计算思维具有重要意义。1.分解复杂问题。计算思维训练能够指导学生学会复杂问题的分解方法,能够主动将大问题拆分成更小、更容易处理的模块或部分,从而更高效地解决问题。这种能力不仅适用于编程或计算机科学,也适用于学生在学校和生活中遇到的各种问题。2.筛选关键信息。在计算思维的培养过程中,学生能够学会模式识别,可以从大量信息中筛选出核心的、有规律、有价值的部分,从而更快地理解和应用新知识。这种从大量信息中识别和利用关键信息的能力,不仅对编程至关重要,还能帮助他们在其他学科如数学、科学和逻辑思维中取得更好的成绩。3.培养抽象思维。计算思维训练能够提高学生的抽象思考能力,他们能够学会如何从具体的情境中提取出关键的、普遍适用的信息或规律,从而能够更加灵活地思考,跨越不同的领域或情境应用所学,提出更具创新价值的方法和建议。
二、基于计算思维开展小学信息技术编程教学的实践
(一)了解学生情况,确定教学重难点。教材中,智能家居“语音识别”教学板块中涉及了翻译软件、车牌识别门禁、刷脸识别通道以及学习用品分类器等教学板块,要求学生能够使用语音识别指令对程序中的家居进行智能化改造,并通过使用源码编辑器中的“包含”代替“=”的方式改进语音识别指令,最终实现语音打开电视、关闭电视的效果。从知识储备的角度来讲,他们已经初步了解人工智能和简单的Mind+软件编程,可以设计一系列逐步递进的小任务,让他们在实践中不断巩固和扩展已有知识。基于此,“语音识别”课程的教学重点确定为“使用语音识别指令对家居程序进行智能化改造”,而教学难点则为“学生能够根据实际情况,对智能家居的语音识别功能进行进一步优化”。
(二)结合实际应用,重视过程与成果。在教学过程中,教师不仅要传授编程知识和技巧,还要引导学生思考如何将所学应用到真实的智能家居环境中。为此,我们可以先通过范例教学法,为学生展示一个完整的、使用语音识别指令控制家居的例子,如“语音打开电视”。接着,在学习任务单的指引下,指导学生学习语音识别的基本原理,包括语音采集、特征提取、语音解码、文字输出等重要步骤,并带领学生初步体验语音识别指令。然后,以小组为单位开展程序分析活动,绘制出基本的程序流程图,尝试使用Mind+软件自行设计和编程实现类似的功能。
(三)提出其他课题,鼓励自主性探索。比如设计一道情境性的研究小项目:编程猫放学回家想看电视,妈妈要求没有写完作业不准打开电视,可是电视却自动打开的情境。由此引出语音识别也具有一定的局限性,要解决此类问题就需要采用“语义识别”的方式。在此基础上,还可引导学生分析这个情境中可能出现的其他问题,如隐私泄露、误操作等,思考如何通过编程和技术手段来避免。
(四)关注学习进度,及时性调整策略。在“语音识别”课程中,一方面,教师要通过课堂观察了解学生在听课、思考和回答问题时的状态与效果,判断他们的参与程度和思维活跃度。另一方面,教师要通过观察学生的自主学习、小组合作学习的参与程度,可以评估他们的合作能力和实践能力。为此,教师应构建多元化评价模式,引入师生互评的方式,比如使用问卷星调查平台,更为系统、客观地评估学生的学习效果,定量了解学生的学习满意度和学习成果。
责任编辑 邱 丽