基于程序结构讲授程序设计培养小学生计算思维能力

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  前言:《高中信息技术课程标准(2017年版)》的正式发布,带来了整个K12基础教育的信息技术课程的重大变革,信息技术课的课程方向将从原来的重技能、重操作过程转为重思维培养、重核心素养培养,所有的信息技术教师都必须重视这个转变,适应这个转变。北京小学通州分校一向重视信息技术课程以及结合信息技术课程的跨学科整合型课程的开发与实施,在本次改革中又走在了前面,笔者在此特将其部分成果呈现给读者,希望能够给朋友们带来一些启发。
  2006年,周以真教授提出了“计算思维”(Computational thinking),为信息技术课程的教学改革带来了启示。《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》已把“计算思维”列入学科核心素养,使其成为信息技术核心培养目标之一。那计算思维怎样反映到小学生的思维品质上呢?
  ● 问题的发现
  随着课程的不断建设和发展,程序设计教学作为信息技术学科的主要教学内容,成为教育技术专家的共识,以编程为核心的课程改革成为发展趋势。
  笔者搜索了相关指数,结果令人吃惊。首先搜索少儿编程百度指数,这个指数依然是上升趋势,而且,针对Scratch的编程,呈现上升趋势。但搜索与程序设计联系紧密的计算思维关键词,百度指数显示没有被收录,这说明该关键词的热度还不是很高。这也证明了整个社会群体对这个概念还没有足够的关注,还不是很清楚编程用来做什么,同时也说明,针对编程的学习目的没有开展相应的教学方法指导。可见,在编程教育非常火爆的背后,缺乏的是学生深度学习课程的能力以及对教法的指导。
  ● 概念界定
  1.周以真教授的计算思维概念
  自2006年周以真教授提出“计算思维”后,国内外的学者对计算思维进行了研究,使计算思维的概念得到了不同的发展与延伸。
  2011年国际教育技术协会(ISTE)联合计算机科学教师协会(CSTA)共同给出了计算思维的操作性定义:计算思维是一个问题解决的过程,该过程包括制订问题、分析问题、抽象建模、算法设计、优化方案、迁移解决方法等六要素。
  2.《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》中计算思维的概念
  《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》中对计算思维进行了解释:“具备计算思维的学生,在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;通过判断、分析与综合各种信息资源,运用合理的算法形成解决问题的方案;总结利用计算机解决问题的过程与方法,并迁移到与之相关的其他问题解决中。”
  2017年版课标对计算思维的解释是对ISTE
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