計算思維指個體運用計算機科學領域的思想方法，在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設計等思維活動^[1]?！读x務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）要求學生參與課程學習，初步具備解決問題的能力，提升計算思維能力。但在當前的小學程序設計教學中，很多教師仍先以實例模擬為主，再讓學生運用所學技術解決問題，以“說—教—練”方法教學，將注意力集中在程序語法的編寫與修改上，忽略了對學生計算思維能力的培養(yǎng)。

培養(yǎng)計算思維能力是編程教學的核心目標之一，而積木式編程就是一種直觀、科學、系統(tǒng)、高效的教學載體^[2]。筆者以國產青少年編程軟件Mind+為積木編程教學平臺，基于“熊貓樂樂漫游記”編程項目課程，優(yōu)化編程教學流程，搭建“三棱”情境框架，填充“三維”學習內容，豐潤“三階”改進方案，升華“三群”評價維度，深入研究“四三式”積木編程教學法，提升學生計算思維能力和程序設計能力，全面促進學生信息科技核心素養(yǎng)發(fā)展。

一、積木式編程教學慣性與隱憂

積木式編程以其“零基礎入門”“界面童趣友好”“跨平臺學習”等優(yōu)勢，深受青少年喜愛。但不少信息科技教師囿于“字符編程”的教育背景，簡單粗暴地將“字符編程”的教學模式照搬到積木編程中來，影響積木編程教學效果，導致學生計算思維能力得不到充分發(fā)展。一些教師仍然保持一些對教學不太有利的慣性，在提升學生素養(yǎng)方面存在隱憂。

（一）以“出示目標”代替“課堂導入”

為了讓學生明確學習任務，很多信息科技教師會一開始就直接出示完整作品。這樣導入看似直接有效，但學生思考缺位，作品千篇一律，遑論學生的計算思維能力培養(yǎng)。究其原因，在于觀念陳舊——將信息科技課完全視同計算機作品（實踐）課程。

（二）以“一種方式”解答“所有問題”

學生在編程過程中會遇到多種問題，當教師發(fā)現(xiàn)后，一般采用廣播、提問、演示等方式分解難點。這樣教學缺少對目標問題的分析、分層、分類，針對性不夠強，造成部分學生只關注當下，機械地按照教師介紹的方法應對問題，而缺乏對問題本源地追溯和對同一類型作品的類比研究，造成學生不知其所以然。

（三）以“作品呈現(xiàn)”取代“思維過程”

信息科技課堂上學生完成作品的好壞，直接反映他們的學習效果。但是教師往往對于學生在創(chuàng)作中的思維訓練、語言表達等關注甚少。教師對學生作品主觀評判往往會讓學生形成思維定式，壓抑學生的表達欲望，使其落入“唯教師論”的思維陷阱。這樣單向評價作品價值，勢必讓學生只注重作品的達成度，而忽略作品的思想創(chuàng)意和精神價值，造成計算思維無法得到有效培養(yǎng)。

（四）以“教師評價”主導“作品評價”

以Mind+為代表的積木式編程倡導“共享”精神，但很多教師在評價學生作品時還是以傳統(tǒng)“終結性評價+教師評價”的方式進行評價。這樣的做法顯然違背了課標強調的多元評價理念，沒有實現(xiàn)“提升學生對自我的認識，促進學生的學習，改進教師教學和優(yōu)化教學環(huán)境”，也背離了積木式教學的開源精神，不利于從其他優(yōu)秀作品中汲取養(yǎng)分，造成學生思維能力發(fā)展受限。

二、積木編程教學評優(yōu)勢明顯利于培養(yǎng)計算思維能力

因程序設計本身對算法屬性、抽象屬性、自動化屬性要求較高，對學生的邏輯和推理能力要求較高。積木式編程具備易入門、易掌握的先天優(yōu)勢，在降低編程門檻的同時，為學生的自主探索、創(chuàng)意表達提供了資源與空間支持。

（一）學習興趣更濃烈

數(shù)字時代，學齡前兒童一般接觸過智能手機和平板電腦，有一定的數(shù)字化操作經驗。積木編程可以在平板電腦、智能手機上運行程序，無需鼠標和鍵盤，支持學生以拖曳、拼搭指令積木的方式完成腳本創(chuàng)作，實現(xiàn)程序效果。不需要拼寫復雜的命令和字符腳本，學生可以零基礎入門編程，學起來興趣濃、信心足。

（二）主動探究更方便

有別于字符式編程，積木編程系統(tǒng)為了更貼合青少年習慣，充分利用顏色和形狀幫助學生記憶積木塊功能。例如，Mind+編程軟件將各個積木塊按照不同的顏色進行區(qū)分，同時設置了彩色標簽，包括“運動”“外觀”“聲音”“事件”“控制”“偵測”“運算符”“變量”“函數(shù)”“擴展”等十余個類別，降低了學生的探究難度。

（三）調試程序更高效

學生在傳統(tǒng)環(huán)境下編程，一般要經歷“編碼”“翻譯”“解釋”“運行”四步，才能看到最終效果。積木式編程則是所見即所得，操作者單擊“綠旗”就能直接查看效果，形式更加集成，效果更加直觀，甚至在搭建前能夠以單擊積木塊的方式預判指令效果，使得后期程序調試更便捷。

（四）評價作品更多元

積木式編程已從單機時代逐步過渡到HTML5時代。當前的積木編程可以無縫對接，支持操作者登錄賬號在任意一處上網終端續(xù)寫程序、調試運行，突破了傳統(tǒng)編程必須用計算機才能操作的束縛，程序編寫和評價都能靈活操作。

三、“四三式”編程教學策略例解

如何有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和思維力？針對目前信息科技教學難點，筆者發(fā)揮積木編程優(yōu)勢，以“熊貓樂樂漫游記”為故事背景，探討基于Mind+編程軟件在數(shù)碼交互式創(chuàng)作過程中培養(yǎng)學生計算思維的策略和方法。筆者撰寫了“熊貓樂樂漫游記”故事腳本，以此作為情境引導學生運用Mind+平臺，在數(shù)碼交互式創(chuàng)作的過程中，提升計算思維能力。這一過程不僅涉及對Mind+平臺的應用，而且涵蓋對計算思維能力培養(yǎng)策略和方法的探討。筆者基于故事情境設計編程活動，旨在揭示數(shù)碼交互式創(chuàng)作在教育教學中的重要性，并且基于實踐總結教學經驗與策略，使學生在享受故事樂趣的同時，提升邏輯思維、解決問題和創(chuàng)新設計能力。

（一）搭建——情境導入，明晰問題

設計情境引出話題是一種有效的課堂導入方法，它可以激發(fā)學生對程序設計的興趣，使學生快速切換學習模式，從“問題”向“目標”無縫切換。

【教學片段】

師：同學們，熊貓“樂樂”在鄉(xiāng)間小路上漫無目的地行走。

生：想象走路的形態(tài)、動作……

師：路邊的奇異果引起了它的注意，這些奇異果形態(tài)各異、顏色鮮艷。

生：想象奇異果的顏色、形狀……

師：饑腸轆轆的“樂樂”也顧不得多想，采下一顆就往嘴里送。

生：想象動作……

師：這時，奇怪的事情發(fā)生了，時空開始變幻?！皹窐贰狈路痖_啟了一扇大門，置身另一個多彩的世界。

生：想象場景變幻……

1.生：從抽象到形象

為幫助學生將所學知識與程序設計有機融合，自主創(chuàng)建解決問題的環(huán)境。筆者通過語言描述完成了從“無”到“有”的概念構建過程，將故事背景生成于每個學生的腦海。筆者以“熊貓樂樂漫游記”為例，運用“我說你做”的教學方法，引導學生想象情境：“樂樂”在小徑上漫步，偶然間發(fā)現(xiàn)并品嘗了一枚奇異果，最終飛往一個童話王國。

2.化：從形象到具體

從抽象到具象的轉變是構建思維的第二階段。筆者以物理模擬的方式，向學生提供了一些清晰的概念，例如“舞臺背景”“人物角色”“左右移動”“跳躍”，讓他們利用這些概念將大腦中想象的元素具體化為“模塊”“角色”“功能”等明確的元素。筆者以此引出本節(jié)課要討論的問題，引導學生發(fā)現(xiàn)關鍵所在，搭建作品框架，尋找解決問題的辦法。

3.發(fā)：從具體到優(yōu)化

充分利用積木編程特有的單擊查看效果功能，快速篩選符合要求的積木，這樣可以大幅節(jié)約程序編寫成本。筆者讓學生在不斷測試積木中了解功能、熟悉環(huán)境、優(yōu)化作品，掌握積木編程技巧。

此外，教師開展小學Mind+編程活動，應確保教學緊密貼合課程內容，圍繞核心問題構建教學框架，并精心設計問題情境激發(fā)學生探索欲，進而達成目標。值得注意的是，學生的提問與解答未必盡善盡美，但提問即思考，引導學生思考是課堂導入環(huán)節(jié)教學的最終目的。在課堂上，教師也要適時地指導學生提出問題。

（二）填充——任務驅動，分析問題

從本質上講，學生獲取知識是自主探索與構建知識體系的歷程。為培養(yǎng)學生獨立解決現(xiàn)實問題的能力，筆者采用任務驅動的方式教學，精心設計多層次的任務，以充分調動學生的主觀能動性。同時，筆者適時引導學生，觀看微課，上網尋找學習，閱讀專業(yè)書籍，自主解決學習過程中遇到的難題。

【教學片段】

師：為了更形象地展示熊貓“樂樂”在行進過程中的活潑好動，用空格來控制跳躍是一個不錯的選擇。

生：用其他按鍵控制可以嗎？

師：當然可以。如何展示“進入了另一個世界”“位置和動作變化”？此時此刻，它會想些什么，做些什么呢？

生：思考……

1.點：單項目標，突破難點

對于“熊貓角色導入”“舞臺場景切換”“按鍵控制跳躍”等目的性明確的任務，筆者給予學生充分的探究、試錯、互助支持，讓他們分析可行性，比較類似積木塊，部分實現(xiàn)功能，循序漸進地解決問題。教師一次小點撥，同伴一個小提醒，可能使創(chuàng)建者茅塞頓開。

2.線：問題列表，串聯(lián)要點

為了確保學生精準把握核心內容，并有效應對學習過程中遇到的挑戰(zhàn)，筆者采用提問、分組討論等策略教學，引導學生深入探究。同時，筆者鼓勵學生用問題列表的方式，如列出“能否將舞臺背景更換為其他色彩或圖像”“如何操控熊貓的行走方向”“為何單次空格鍵操作會導致熊貓飛起”等問題，將復雜的學習任務逐步拆解為多個易于理解和解決的子問題。

3.面：思維導圖，夯實節(jié)點

筆者組織召開作品“一期分析會”，要求學生依據(jù)現(xiàn)有成果，繪制一張解析式的思維導圖，將熊貓“樂樂”的游歷記錄從抽象的思維路徑變成形象的思維導圖。重新梳理作品，建構知識體系，既是階段性復盤，又是對目標問題的再聚焦。這樣，容易發(fā)現(xiàn)問題并調整，也便于小組之間、學員之間頭腦風暴，迸發(fā)新的創(chuàng)作靈感。

在教學實踐環(huán)節(jié)，教師應盡可能利用教學錄像這一有效媒介，激發(fā)學生參與活動的熱情，增進互動。對于具備一定知識基礎的學生，教師應鼓勵他們深入研讀相關文獻資料，自主完成學習任務，以培養(yǎng)其獨立學習能力。如果學生在解答過程中遇到困難，教師應迅速給予恰當?shù)闹笇?，深入剖析問題本質，并針對性地提出解決方案，以確保學生的學習進程順暢無阻。

（三）豐潤——實踐操作，改進方案

計算思維培養(yǎng)不會一路順風。教師應充分發(fā)揮“腳手架”的效能，在恰當?shù)臅r機，采用引導的方式，使學生明確思考方向，并理解為何會產生特定的結果。

【教學片段】

師：實現(xiàn)熊貓“樂樂”的移動，大家用的方法各不相同，有“修改坐標值”，有“移動*步”，還有“滑行到”……為什么選擇這樣的解決方案？

生：討論，表達……

師：讓鄉(xiāng)間小路開滿鮮花，需要使用“克隆”積木?？寺◇w的應用是Mind+編程難點之一，大家不妨研究以下這個“飛機”范例，或許能從中獲得靈感。

生：參考，研究……

1.求同存異，保護思維之源

筆者在指導學生創(chuàng)編“熊貓樂樂漫游記”小程序的過程中發(fā)現(xiàn)，對于相同的問題（任務），每個學生都有自己的解答方法（方案）。例如，在“調整角色大小”環(huán)節(jié)，部分學生傾向于用調整屬性的方式實現(xiàn)，而另一部分學生則偏好使用積木塊指令進行設置，這充分體現(xiàn)了學生在編程學習中的個性與差異。針對同一目標，學生創(chuàng)造出多樣化的腳本來達成，“一題多解”也就變得順理成章。在此情境下，筆者特意營造了一種和諧包容的氛圍，鼓勵學生表達見解，運用獨特的方法探索答案，最大限度地拓寬知識視野，促進思維多維度發(fā)展。

2.類比引導，鞏固思維之泉

克隆體的使用是積木編程的難點，很多學生嘗試無果會放棄。這樣不僅會消減學生編程學習的熱情，而且對意志品質的養(yǎng)成也有負面影響。對于學生因為任務難度高而無法完成的情況，教師不可批評了事，也不建議直接給出標準答案。筆者采用分發(fā)同類題型的辦法，既給一些解題思路和線索，又能讓學生自主逾越編程路上的險阻，筑牢根基使思維之泉源遠流長。

3.打開視野，開拓思維之眼

程序設計領域的發(fā)展日新月異，個人思維能力是有限制的，多參考一些網絡上的優(yōu)秀作品，對于自身進行程序創(chuàng)編大有裨益。在教學過程中，筆者整合了教科書、微課程及網絡資源等教學材料，細致地呈現(xiàn)了思維導圖上的角色說明，幫助學生深入理解“坐標”“序列”“循環(huán)”“并行”“事件”“條件”等概念。同時，筆者結合具體實例，如演示熊貓“行走”“跳躍”等動作，并在適宜的時刻開展功能性實驗，確保學生全面而準確地把握主題、體驗情境。

在開展這一系列的實踐探索活動過程中，筆者充分利用“腳手架”，逐步引導學生發(fā)現(xiàn)并提出問題，構建解決問題的模型，并完善設計方案，最終解決問題。此舉是為了給學生創(chuàng)造和諧溫馨的學習氛圍，讓他們在探索和學習的過程中得到有效指導和幫助，從而更好地掌握知識和技能^[3]。

（四）升華——評價總結，遷移應用

筆者在課堂上，始終緊密圍繞“熊貓樂樂漫游記”這一主題，持續(xù)且細致地關注學生在創(chuàng)作交互式數(shù)碼產品過程中展現(xiàn)出的各個細節(jié)，并深入剖析這些細節(jié)蘊含的計算思維與理念。為了鞏固知識，學生掌握Mind+程序設計的基礎知識后，可嘗試完成教師布置的拓展性任務。筆者設計這些任務旨在鼓勵學生在網絡上與教師及同學分享其作品的設計思路及創(chuàng)作過程。此舉將有效幫助學生完善知識體系，梳理與開拓思路，實現(xiàn)知識的深化與拓展。

【教學片段】

師：一部優(yōu)秀的動畫作品離不開環(huán)境的烘托，如何讓畫面充滿童趣和動感是作品改進的方向。請開動腦筋想想：哪些背景元素可以再優(yōu)化？

生：飄動的云朵、草叢里活潑的小兔子、太陽公公笑了……

師：請找到上節(jié)課的成果，在原有基礎上進一步創(chuàng)作。

生：動手實踐。

1.開展成長性評價，堅持高位領航

教師要持續(xù)關注學生作品的優(yōu)化狀況，并提出改進要求，讓學生在改進作品的過程中提升素養(yǎng)，鍛煉計算思維能力^[4]。對于相同的目標，在不同課時安排下，要求也不一樣。例如：第一課時，創(chuàng)作路邊的花草，只需要繪制即可。第二課時，深度創(chuàng)作花草時，制作角色來擺放更靈活，還節(jié)省時間。第三階段，利用“克隆”自動生成花草。最高階段，隨機生成動態(tài)花草。作品的精進程度就是學生能力的外在反映。

2.開展同理性評價，促進互助協(xié)作

課標明確指出，要把握數(shù)字化學習的特點，合理利用數(shù)字化平臺、工具和資源，運用線上實驗、模擬、仿真等方式，引導學生自主學習、合作學習。教師要擺正角色定位，做學生學習路上的引路人。同伴是一起攜手并進的“親密戰(zhàn)友”。同伴的評價更接近“最近發(fā)展區(qū)”，因為大家的水平都差不多。很多教師層面無法涉及的問題，在伙伴的提示下會輕松解決。同樣，學生評價同伴也是自身計算理念內化和表達的過程，能促進自己反思，進而產生新的想法、新的觀點。

3.開展數(shù)據(jù)性評價，利用數(shù)智賦能

大數(shù)據(jù)時代，網絡評價是一個繞不開的話題。在網絡上，有著海量志同道合的程序創(chuàng)作者。他們有著不同的成長經歷、教育程度、認知水平。理性看待并接納網友的意見也是提升作品、培養(yǎng)能力的有益途徑。筆者要求學生將自己的作品放在在線編程網站上，增強其不斷優(yōu)化程序、保護知識產權的意識。

計算思維能力并非直觀可察。為促進學生思維的拓展與知識的有效遷移，教師應鼓勵學生利用課余時間持續(xù)創(chuàng)作，加深對計算思維的理解，提高計算思維能力。

四、以點帶面推進指向計算思維培養(yǎng)的編程教學

筆者采用“四三式”教學策略開展積木編程活動，激發(fā)了學生的編程興趣，增強了學生主動探究意識，培養(yǎng)了互助學習的精神，養(yǎng)成了文明評價的習慣，使學生的計算思維能力得到提升。

教師需深入思考如何加深學生對知識的理解，如何高效利用情境教學法，科學設置問題，引導學生主動探究。同時，需要構建一個全面而多元的評價體系，以精準評價學生的學習成效。在此基礎上，不斷推動知識的轉化與應用，確保學生能夠將所學知識靈活運用于解決現(xiàn)實情境問題。此外，教師應持續(xù)審視和改進對學生的培養(yǎng)模式，以確保其成效和適應性，為學生的全面成長提供堅實的支持。相信在同仁的共同努力下，編程教學會越來越科學，幫助學生高效設計系統(tǒng)與解決問題，提升計算思維能力。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準：2022年版[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2] 簡岳源.融入中華傳統(tǒng)美德的信息技術Mind+課程教學[J].中小學數(shù)字化教學，2022（2）：65-68.

[3] 陶雙雙，王戈.基于計算思維的Scratch項目式教學策略研究[J].中小學信息技術教育，2019（2）：77-80.

[4] 鮑通.Scratch環(huán)境下小學生計算思維培養(yǎng)的“四化策略”[J].中國信息技術教育，2018（22）：43-45.

（作者系浙江省杭州市安吉路教育集團新天地實驗學校信息科技教師，杭州市教壇新秀）

責任編輯：祝元志