李常偉

【摘要】在小學(xué)階段的信息技術(shù)教學(xué)中，程序設(shè)計(jì)教學(xué)的內(nèi)容還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，應(yīng)當(dāng)充分使用Logo和Scratch這樣易用、有趣、科學(xué)的程序設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行教學(xué)，從小培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 計(jì)算思維 教學(xué)

在信息技術(shù)日益發(fā)展的今天，程序設(shè)計(jì)作為其中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，屢屢出現(xiàn)在信息技術(shù)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。在小學(xué)階段，由于受到學(xué)生年齡和身心發(fā)展特點(diǎn)的限制，加之傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)軟件的某些局限性，導(dǎo)致如VB、VC、JAVA等軟件始終難以走入課堂教學(xué)之中。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我們?cè)絹?lái)越清醒地認(rèn)識(shí)到，程序設(shè)計(jì)軟件不僅可以開(kāi)發(fā)學(xué)生的計(jì)算思維，而且還可以讓他們充分熟悉分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的策略和途徑。

一、在小學(xué)階段開(kāi)展程序設(shè)計(jì)教學(xué)的必要性

信息技術(shù)的范疇不應(yīng)該僅僅局限于應(yīng)用層面，也應(yīng)該體現(xiàn)在創(chuàng)造層面。長(zhǎng)期以來(lái)，在小學(xué)信息技術(shù)教材中，都把如何學(xué)習(xí)和應(yīng)用信息技術(shù)作為重點(diǎn)內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的熟練程度和應(yīng)用工具軟件的能力，對(duì)于算法和程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容卻很少涉及，造成了程序設(shè)計(jì)板塊在小學(xué)信息技術(shù)學(xué)段存在一定程度的缺失。我們認(rèn)為，程序設(shè)計(jì)是信息技術(shù)的靈魂，它是實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)的行為路徑。也就是說(shuō)，在信息技術(shù)領(lǐng)域乃至更為廣泛的領(lǐng)域中，無(wú)論要解決什么問(wèn)題，都離不開(kāi)計(jì)算思維的參與。計(jì)算思維是指導(dǎo)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的方法論，小到一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題，大到一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)線，每個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)步驟，都是在計(jì)算思維的精確設(shè)計(jì)和嚴(yán)密控制下進(jìn)行的工作，程序設(shè)計(jì)的重要性自然不言而喻。

二、小學(xué)階段開(kāi)展程序設(shè)計(jì)教學(xué)的可行性

結(jié)合小學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)，我們必須選擇適合小學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的編程軟件進(jìn)行教學(xué)，這樣的軟件必須滿足三個(gè)特點(diǎn)。首先是軟件的易用性。小學(xué)階段的學(xué)生對(duì)于世界的認(rèn)知，主要是以感性認(rèn)知為主，理性認(rèn)知還需要一定的階段進(jìn)行發(fā)展。程序設(shè)計(jì)的軟件必須形象生動(dòng)，開(kāi)發(fā)者也必須站在兒童的角度來(lái)思考問(wèn)題，這樣開(kāi)發(fā)出的軟件才會(huì)符合他們的認(rèn)知特點(diǎn)，讓學(xué)生易于接受。其次是軟件的趣味性。興趣永遠(yuǎn)是學(xué)生最好的老師，只有當(dāng)學(xué)生對(duì)一個(gè)軟件保持著濃厚興趣的時(shí)候，才會(huì)激發(fā)他們探索和求知的欲望。這種欲望激勵(lì)著學(xué)生們的思維，使他們腦洞大開(kāi)，驅(qū)動(dòng)著他們想方設(shè)法完成一個(gè)又一個(gè)趣味盎然的小任務(wù)。同樣的一個(gè)任務(wù)，經(jīng)過(guò)學(xué)生們自己的認(rèn)識(shí)、分析、邏輯推理和認(rèn)證，也許可以找到很多種解決問(wèn)題的路徑，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)也就水到渠成了。第三點(diǎn)是軟件的科學(xué)性。程序設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程，所以在科學(xué)性上不能有半點(diǎn)馬虎。我們不僅要讓學(xué)生體驗(yàn)到成功編程的樂(lè)趣，同時(shí)也需要讓他們清醒地認(rèn)識(shí)到，如果自己的思維不夠嚴(yán)謹(jǐn)，那么編寫(xiě)出來(lái)的程序就會(huì)無(wú)法執(zhí)行或是執(zhí)行起來(lái)有漏洞，從而影響了任務(wù)的正常完成，所帶來(lái)的后果也是相當(dāng)嚴(yán)重的。編程的過(guò)程需要學(xué)生秉承更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)任的態(tài)度去進(jìn)行邏輯思維判斷和運(yùn)算，為將來(lái)的創(chuàng)造和創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

由此可見(jiàn)，能夠符合以上條件的程序設(shè)計(jì)軟件并不多，特別是那種純代碼的軟件更是無(wú)法適合小學(xué)課堂的需要。Logo語(yǔ)言和由麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的Scratch軟件，以其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，成為其中的佼佼者。因?yàn)長(zhǎng)ogo語(yǔ)言的命令非常接近自然語(yǔ)言，給學(xué)生的理解帶來(lái)了極大的方便，幾個(gè)簡(jiǎn)單的命令就可以控制小海龜執(zhí)行各種命令，而且每一個(gè)命令都會(huì)產(chǎn)生明顯的變化，非常直觀形象。軟件配合一些簡(jiǎn)單的參數(shù)和定義的過(guò)程，又能繪制出許許多多讓學(xué)生們驚嘆的奇妙圖形，令他們愛(ài)不釋手。Scratch則更加直觀生動(dòng)，軟件直接采取模塊化的構(gòu)建方式，讓學(xué)生們像拼搭積木一樣來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，不需要去記憶命令的程序，只需要簡(jiǎn)單地拖拽、拼合，就能設(shè)計(jì)出非常奇妙的作品來(lái)。不但減輕了記憶量，把學(xué)生們從繁重的程序命令記憶中解放出來(lái)，更能充分發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造性，無(wú)疑也是非常適合小學(xué)階段信息技術(shù)課堂的程序設(shè)計(jì)軟件。

三、對(duì)程序設(shè)計(jì)教學(xué)下一步發(fā)展的前瞻

隨著信息技術(shù)進(jìn)一步的成熟和發(fā)展，我們相信，小學(xué)課堂中對(duì)于程序設(shè)計(jì)課程的內(nèi)涵和外延都會(huì)有一個(gè)新的改變。首先從內(nèi)涵上看，一定會(huì)有越來(lái)越多的更加適合學(xué)生的程序設(shè)計(jì)軟件橫空出世，這些軟件不但界面友好，交互性強(qiáng)，而且會(huì)更適合學(xué)生的思維認(rèn)知水平，讓學(xué)生們看得懂、想得通、用得順，對(duì)于開(kāi)發(fā)學(xué)生的計(jì)算思維一定會(huì)起到不可估量的作用。其次從外延上來(lái)看，也一定會(huì)有越來(lái)越多配合程序設(shè)計(jì)軟件的終端出現(xiàn)在小學(xué)信息技術(shù)課堂上，除了目前我們常見(jiàn)的Arduino板和樂(lè)高機(jī)器人等設(shè)備，大批的“創(chuàng)客”器材也會(huì)出現(xiàn)在終端設(shè)備當(dāng)中。學(xué)生們精心設(shè)計(jì)好的程序，立刻就可以通過(guò)各種各樣的終端設(shè)備展現(xiàn)出來(lái)，抽象的思維運(yùn)算轉(zhuǎn)化成了直觀的成果，更能激發(fā)他們無(wú)窮無(wú)盡探索的欲望，不斷創(chuàng)新，變成一個(gè)個(gè)小“創(chuàng)客”，為未來(lái)的發(fā)展打下良好的生長(zhǎng)基礎(chǔ)。

在小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科中開(kāi)展程序設(shè)計(jì)教學(xué)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維有著不可估量的作用，而且對(duì)于其他信息技術(shù)核心素養(yǎng)的發(fā)展也有一定的積極影響。希望在將來(lái)的教育教學(xué)中，程序設(shè)計(jì)教學(xué)能在小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科這塊沃土上茁壯成長(zhǎng)，再創(chuàng)奇跡！