黄永强
岳麓区雅礼洋湖小学，湖南 长沙，410208
摘要：信息技术的飞跃发展，让计算思维成为了这一代“数字土著”们不可或缺的一项能力。笔者在查阅文献过程中发现小学信息技术学科对非编程教学中计算思维培养的研究较少。此文通过分析我国小学计算思维培养的研究现状，结合Selby和 Woollard 博士提出的计算思维的观点，提出了小学信息技术非编程教学中计算思维培养的几点策略，以期为一线信息技术教师和教育研究者们提供参考。
关键词：小学信息技术；非编程；计算思维
一、引言
2019年，联合国教科文组织发布的《教育中的人工智能:可持续发展的挑战与机遇》报告指出：计算思维，已经成为使学习者在人工智能驱动的社会中蓬勃发展的关键能力之一。[]从对计算思维研究的相关文献的数量和领域来看，我国近年来对计算思维的研究已经从起步阶段走向了发展阶段。我国最先对计算思维的培养是在高等教育中，现在慢慢地发展到了基础教育阶段。邓小平曾说过：“计算机的普及要从娃娃抓起。”科技的发展离不开人才的培养，而小学阶段的教育是给学生奠定终身学习的基础，是培养学生各项能力的摇篮，是学生在一生的成长过程中最重要的一个阶段。所以在小学阶段培养计算思维是十分必要的。
二、小学信息技术学科计算思维培养研究的现状
2017年教育部公布的《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》文件提出信息技术学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。计算思维作为核心素养之一，已经成为了教育中的研究热点。
（一）研究热度逐年增长
笔者以中国知网CNKI作为检索来源，以关键词为“小学信息技术 计算思维”进行了主题检索，总共检索到从2015年到2020年（截至9月）共120篇文献。从文献发表的数量趋势来看，计算思维培养的研究在小学信息技术学科中成增长的趋势。从2019年开始，小学信息技术学科的计算思维相关研究明显是显著增多的。
（二）研究主要集中在编程教学方面
根据检索出来的文献题名和内容来比较，我们可以得知小学信息技术学科对计算思维培养的研究大部分都是以编程教学内容为主，其中以Scratch的内容最多。
实际上，在小学信息技术学科中，非编程的内容比编程的内容占比更多。部分信息技术老师片面地认为，计算思维只有在编程教学中才能有效培养。殊不知，我们老师在非编程教学中也可以很好地培养小学生的计算思维。
三、非编程教学中计算思维的培养策略
2016年周以真教授提出了计算思维的概念，她认为计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。[]而Selby和Woollard博士他们提出计算思维具体包括算法思维、评估、分解、抽象、概括这五个方面。在非编程教学中，我们可以通过在课堂中实施有效的教学策略，培养学生的计算思维。
（一）合作探究交流，培养算法思维。
算法思维是一种通过明确定义的步骤来解决问题的方法。笔者认为我们可以把算法思维简单地理解为是一种更优的解决问题的方法。
学生能够应用算法思维来解决一些生活中遇到的复杂的问题是信息技术教学中培养算法思维的目的。老师在课堂中提出问题以后，应该把更多的时间交给学生，让他们在小组合作探究中慢慢地找到解决问题的方案，然后再通过组内或者全班的交流思考，不断地完善方案，最后选择用最优的方案来解决问题。
这样一个合作探究交流思考的过程是培养了学生的算法思维的过程。
（二）多元分析评价，培养评估思维
信息技术课堂可以从不同的方面来培养评估思维。在任务驱动的教学中，学生分析任务后会提出初步的解决方案。学生之间评估这个方案的优缺点，然后反复试用和反馈问题，在实施的过程中不断完善，最后找到最好的解决方案。在这个反复试用和不断完善的过程中能够逐渐培养学生的评估思维。信息技术课堂中除了在完成任务的过程中培养以外，作品展示评价交流环节也可以培养学生的评估思维。比如在计算机画图的模块中，经常要进行作品的评价。在评价作品时，老师不能光用“好”或者“不好”这样简单片面的话语，而应该多引导学生从不同的角度，如主题的表达、工具的使用、色彩的搭配、画面的构图、细节的刻画等来进行评价。
（三）善用思维导图，培养分解思维。
思维导图是20世纪60年代英国人Tony Buzan提出的一种记笔记的方式，他认为思维导图呈现的是一个思维过程。[]在小学信息技术课堂教学中不管教师采用的是任务驱动教学还是项目化教学，思维导图都能够让学生清晰明了地将一个任务分成几个小任务，将一个项目分成几个小项目，然后将各个小任务或者小项目中再细分。学生将一个复杂的问题分解成多个小问题以后，各个击破完成任务，在培养分解思维的过程中还能给学生带来成功的喜悦感，让学生对这样的课堂更加喜爱。
（四）巧用实物教具 ，培养抽象思维
学生在小学阶段的思维发展主要是以具体形象思维逐步向抽象逻辑思维的过渡。此时，小学生的抽象思维还是处在一个发展阶段，老师在教学中可以使用实物教具来帮助学生培养抽象思维。比如在教授《文件与文件夹》这一内容时，为了帮助学生在课堂中快速理解文件夹这一抽象的概念，老师可以带几个透明的办公文件袋，然后演示分别将相同类型的物品放在同一个文件袋里面，让学生通过实物观察理解文件夹是协助人们来管理计算机文件的。教师在课堂中巧妙地使用实物教具，让学生能够更直观地理解抽象知识，尤其是概念性的知识，也能让学生在脑海里建立抽象的模型，以此来培养学生的抽象思维。
（五）新旧知识联系，培养概括思维
“概括”是一种基于先前已经解决的问题快速解决新问题的方式。老师在课堂上可以通过引导将学生已有的知识经验迁移到新的学习知识当中，比如在word中插入文本框的教学中，因为学生已经学习过了图片的插入方法，所以老师可以提醒学生结合插入图片的方法来完成文本框的插入任务。在新旧知识迁移的过程中，学生学会了通过归纳概括旧的知识经验来解决新的问题。
其实，老师还可以在课堂教学中设计拓展应用的环节来培养学生的概括思维。信息技术课堂中学习的知识主要以技术为主，但是学生不仅需要学会使用技术，更要能够将在课堂上学到的技术到生活当中活学活用，如此，老师才完成了信息技术教学中的最终目标。
人工智能飞速发展的时代，计算思维能力已成为人们适应智能社会、未来社会的基本技能之一。为了不让孩子输在起跑线上，培养小学生的计算思维能力也成为了小学信息技术教学的重要目标。希望广大一线教师能够肩负使命，勤于学习，勇于实践，善于总结，培养适应未来的人才。
参考文献：
[1]Pedró, Francesc, Subosa, etc. Artificial intelligence in education: Challenges and opportunities for sustainable development[R]. United states: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 2019.
[2]牟琴,谭良.计算思维的研究及其进展[J].计算机科学,2011,38(03):10-15+50.
[3]杨凌.概念图、思维导图的结合对教与学的辅助性研究[J].电化教育研究,2006(06):59-61.