分合艺术：指向计算思维的信息科技教学探索与反思

［摘 要］在当今数字化、信息化高速发展的时代，信息科技新课标的出台无疑为信息科技教学指明了新的方向。计算思维作为信息科技四大核心素养之一，是培养学生未来竞争力的关键所在。在信息科技教学中，教师可以引导学生在分析分解问题中初步感知计算思维、在整合问题中深入理解计算思维、在解决问题中内化应用计算思维，不断培养学生的学科核心素养。

［关键词］小学信息科技；计算思维；问题解决

［中图分类号］ G43 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2025）06-0093-03

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“信息科技新课标”）中明确指出计算思维是四大核心素养之一。计算思维在信息科技课堂中有着举足轻重的地位，被视为新时代学生不可或缺的关键能力。在课堂教学中，教师要积极引导学生深入理解并有效内化与应用计算思维，帮助学生构建“分析问题—分解问题—整合问题—解决问题”的系统能力框架，以培养能够适应未来社会需求的优秀人才。

一、析而分之——初步感知计算思维

1.基于真实项目分析问题

在指导学生对问题进行剖析时，教师主要依赖情境教学法与项目化学习两大策略。

（1）情境教学法

与其他学科教学不同，信息科技教学具有实践性和理论性相结合的特点。教师应选取贴近学生生活的问题作为教学案例，如制作一份旅游攻略、设计一款智能垃圾桶、优化学校图书馆借阅系统等，让学生在解决实际问题的过程中感受计算思维的力量。“取之于生活而用之于生活”，将学到的知识用于解决实际问题是当前小学信息科技的重要教学目标之一，同时也是学生计算思维培养的重要手段。此外，教师在创设真实情境时，还应充分融合学校的特色活动，或选取社会广泛关注的议题。这一过程要求教师具备批判性思维，避免盲目采用教材中的既定情境，创设的情境不仅要贴合当前的课程内容，激发学生的学习兴趣，还要与整个教学单元乃至教学体系相契合。

（2）项目化学习

项目化学习作为培养学生计算思维的有效途径，其核心在于鼓励学生小组分工合作，围绕一个具体项目展开学习。在项目推进过程中，教师需要引导学生从整体视角审视项目，对项目问题进行系统的观察与解构，最后在需求分析、方案设计、编程操作和测试评估等环节中学习、内化、运用计算思维。这种学习方式不仅能够锻炼学生的团队协作能力，还能使其在实践活动中深刻理解计算思维的价值和意义。值得注意的是，情境主题与项目化主题之间往往存在紧密的联系。教师在教学过程中要根据学生的学习反馈及时调整情境与项目化主题。若既定主题未能有效激发学生的学习兴趣或难以支撑其深入探索，教师就应果断转换方向，选取更为适宜的情境与项目化主题。

以苏科版信息科技教材三年级上册第三单元“在线信息获取”为例，教材中的情境聚焦于低碳生活与环保议题。然而在教学实践中，教师会发现该主题难以引发学生的共鸣。为此，教师可灵活创设“假期我去哪里玩”的情境，并围绕“旅游攻略里面有什么”的项目化主题展开教学，以此引导学生自主分析旅游攻略中蕴含的信息要素，从而提升教学效果。

2.搭建问题支架分解问题

学生分析问题的过程也是思维发散的过程。然而，学生在分析时可能会偏离学习目标。为了引导学生将思维聚焦于问题的关键分解点，教师可以搭建问题支架，促使学生有意识地思考问题的不同维度，帮助学生把握信息科技学习的本质，从而循序渐进地提升学生的计算思维能力。教师不仅要深刻理解教学目标，还要精准把握学生的实际情况，包括认知水平、学习风格及兴趣点等。只有基于全面的考量，教师才能为学生搭建起一座座通往计算思维的桥梁。

（1）问题支架类型

空支架是一种较为开放的问题引导方式，可以给予学生更多的自主探索和思考空间。在这种模式下，教师先提出一个核心问题，再引导学生围绕核心问题展开联想、自由发挥，形成自己的问题链。这种方式适用于已经具备一定基础知识和思维能力的学生，可以不断激发他们的创造力和批判性思维。半支架是一种介于完全开放和完全封闭之间的引导方式。教师会先给出一个较为明确的问题框架，再在这个框架内设置一些引导性问题或提示，帮助学生逐步深入问题的核心。这种方式既能确保学生不偏离主题，又能在一定程度上保留他们的自主性和创造性。

（2）问题支架形式

问题支架的呈现形式是丰富多彩的。如表格作为一种直观、清晰的呈现形式，能帮助学生将复杂的问题条理化、系统化；思维导图可以引导学生逐步深入问题的核心；问题清单，即一份详尽的问题导航图，可以为学生指明解决问题的方向和步骤。

（3）问题支架载体

问题支架的载体极具灵活性。它既可以是一个独立存在的框架结构，为学生的学习提供清晰的指引，也可以与项目书、学习单等学习材料紧密结合，形成一个完整的学习系统。问题支架的载体不仅能够丰富学生的学习资源，还能够使他们在不同的学习场景中灵活运用所学知识，提高学习的灵活性和实效性。然而问题支架的构建并非一蹴而就，而要教师根据实际学情和教学目标进行动态的调整和优化，以确保问题支架能够始终紧贴学生的学习需求，为他们的学习提供有力的支持。

仍以苏科版信息科技教材三年级上册第三单元“在线信息获取”为例，在探讨“旅游攻略里面有什么”这一项目化主题时，教师可巧妙地将问题回答与表格支架相结合（见表1），以清晰、直接地映射出学生分析问题、分解问题的全貌，实现对教学目标的有效把控。

“问一问”部分不仅涵盖了教师精心预设的问题，还鼓励学生自主提出疑问。这样设计既确保了教学目标的全面覆盖，又有效促进了学生发散思维的发展。具体而言，预设的三个问题对应了三个单元核心目标：了解信息的来源、知道如何合理地获取在线信息、学会保存获取的文字信息。针对“你的答案”部分，教师在指导学生填写时，应巧妙运用教材内容和教学资源以及开展趣味游戏与竞赛等，引导学生对分解后的问题进行思考并尝试给出答案，进而为后续的问题解决奠定基础。

二、分而合之——深入理解计算思维

1.运用表格支架整合问题

问题整合在计算思维的培养过程中占据至关重要的地位。它为学生分析、分解问题能力的进一步发展提供了空间，也为学生解决问题及形成计算思维奠定基础。教师要在教学全过程中融入问题支架，提炼出与单元或课时教学目标紧密相关的代表性问题，借此引导学生掌握通过问题支架整合核心问题的技巧。教师可以用单元核心问题和课时关键问题串联教学内容，通过问题链激发学生主动思考，提升学生解决问题的能力。

例如，在“在线信息获取”单元教学中，教师针对“问一问”及“你的答案”部分，紧密围绕单元目标提炼出两大核心问题：一是“你可以选择哪些方式了解你即将要去的地方？”，此问题直接对应单元目标中了解信息的来源；二是“你会如何使用电脑搜索资料？怎么将搜索到的资料保存到你的电脑，以供你旅游时使用？”，此问题则关联合理获取在线信息及保存文字信息的单元目标。教师在呈现整合问题时，要避免采用直接灌输的方式，而是鼓励学生主动参与，通过口头自述、完成选择题或半填空题等方式深度融入问题的整合过程，进而加深对计算思维的理解。

2.利用整合问题制定策略

在学生进行问题整合的过程中，教师应引导学生边整合边思考解决问题的策略，充分调动已有的多学科知识储备。这一过程是学生全面体验、理解并应用计算思维的关键环节，涵盖了分析、分解、整合、解决问题等综合能力的运用。在教学中，教师应鼓励学生进行跨学科思考，一旦发现学生的思考方向偏离教学目标及问题整合的核心时，教师应及时引导学生调整学习方向，并提供丰富的资源助力学生的自主学习。

在“在线信息获取”单元教学实践中，针对上述两个整合问题，教师可采取半开放的教学策略，即预设三个策略供学生选择，让学生既可以选择既定策略，也可以自主提出新策略或将二者结合，以培养学生的创新思维与独立思考能力。

三、合而解之——内化应用计算思维

1.依据有效策略解决问题

解决问题的过程实质上是对前期认识的验证。它确保了前期工作的必要性、准确性及科学性，同时也激发了学生内心强烈的求知欲望。

当学生在解决问题的过程中发现既有策略未能达到科学、准确、有效的解决效果时，教师应及时指导学生调整策略，鼓励他们经历“实践—反思—再实践”的循环往复过程。同时，教师需要关注学生可能产生的因遭遇挫败而简化或省略问题解决步骤的倾向，这种倾向将阻碍学生经历计算思维的完整培养路径，进而影响教学目标的全面达成。

在“在线信息获取”单元教学中，一个关键目标是让学生掌握合理获取在线信息的方法。在此目标指引下，学生本应通过搜索引擎进行关键词的搜索实践，但鉴于三年级学生普遍存在打字技能较弱的问题，教师要灵活调整教学策略，引导学生探索更为适宜的搜索方式，如利用语音识别、图像识别或人工智能等工具。这一调整有助于学生以最适合自己的方式解决问题，从而在未来面对相似挑战时能够自然而然地联想并应用这些先进的搜索技术。

2.依托解决过程内化应用

在解决问题的过程中，学生不仅能够应用习得的技能，还能够培养并锻炼计算思维。然而，教师要明确不应将计算思维作为教学目标进行孤立的培养，而应注重学生对其内在价值的领悟与实际应用的能力。

以“在线信息获取”单元为例，为促进学生深入理解并有效运用计算思维，教师可采取启发式教学方法，通过诸如“除了搜索信息，手机中的人工智能语音助手还能在哪些场景中发挥作用？”“若老师在旅途中遇到一种未知花卉，应如何利用现有技术手段迅速识别其种类？”等问题，激发学生的思考与探索欲。这样不仅使学生回顾了解决问题过程中运用的技术手段，而且引导学生深入体验了计算思维的应用过程，促使他们运用已有知识和技能去解决问题，从而在实践中深化对计算思维的理解。

计算思维是培养学生未来竞争力的关键所在，也是推动教育信息化、智能化发展的重要力量。教师应该积极响应信息科技新课标的号召，将计算思维融入课堂教学之中，积极引导学生深入理解并有效应用计算思维，不断培养出更多适应未来社会需求、具备创新精神和实践能力的优秀人才。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 陈雁楠.基于计算思维培养的小学信息科技教学路径：以“初识图形化编程”一课为例[J].中小学信息技术教育，2024（6）：59-60.

[2] 李丹.浅析小学信息科技学科中培养学生计算思维的策略[J].试题与研究，2024（7）：145-147.

[3] 顾治萍.小学信息科技教学中培养学生计算思维的实践探索[J].新教育，2024（S1）：195-197.

（责编 廖婷婷 刘宇帆）