小學編程教學對高年級學生能力提升的探索與研究

《中小學信息技術課程指導綱要》中對小學生的信息素養(yǎng)提出了更高的要求，即：了解程序設計的基本思想，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力?；诖?，小學信息技術不僅僅要重視編程教學，還應從傳統(tǒng)的教學模式下解放出來，引導學生在信息編程的學習中，開闊自己的思維，并促進創(chuàng)新、信息能力的全面發(fā)展，真正提升學生的信息素養(yǎng)。因此，本課題在研究的過程中，以Scratch編程軟件為例，對其在小學高年級教學中的具體應用進行了詳細的研究。一、小學編程教學對高年級學生能力提升的分析編程教育主要是借助編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學生的計算思維、創(chuàng)新解難能力等，真正提升學生的信息素養(yǎng)。Scratch編程是由麻省理工學院的“終身幼兒團隊”開發(fā)的一種編程工具，以圖形為主，與小學階段學生的學習特點相契合，是拓展小學生思維、能力發(fā)展的關鍵。具體來說，集中體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，喚醒了學生的信息技術學習興趣，徹底激活了小學信息技術課堂教學。以往，受到應試教學理念的束縛，多數(shù)信息技術教師在開展信息技術教學時，都是按照教材上的內容進行知識灌輸，嚴重束縛了學生的思維，也導致學生產生一定的抵觸、厭惡情緒。而通過圖形化的Scratch編程教學，學生只需要在軟件界面選擇指令，就可以完成簡單的編程學習。如此，不僅喚醒了學生的學習興趣，促使其體驗中感悟到編程的樂趣，并積極主動參與到信息技術相關知識的學習中。其次，在任務驅動的過程中培養(yǎng)和發(fā)展小學生的想象力、創(chuàng)造力。核心素養(yǎng)下，小學信息技術教師在優(yōu)化課堂教學時，還應培養(yǎng)和激發(fā)學生的想象力、創(chuàng)造力，真正提升小學生的綜合素養(yǎng)。在Scratch編程教學中，將小學生從傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學中解放出來，徹底轉變學生被動學習狀態(tài)，充分借助軟件的作用，引導學生展開想象和自主創(chuàng)作，最終促使其在學習的過程中，逐漸提升自身的想象力、創(chuàng)造力。最后，有助于培養(yǎng)學生的數(shù)字化學習習慣。目前，雖然小學沒有專門的編程教材，但是在網絡上卻存在大量的教學案例。尤其是在信息技術背景下，小學生的學習方式也隨之發(fā)生轉變，更加傾向于網絡學習。在調查中發(fā)現(xiàn)，當前小學生更加青睞網絡學習，在網上進行相互分享、相互學習等。如此一來，可促使小學生在編程學習的過程中，對數(shù)字化資源進行有效的利用，真正提升信息技術課堂教學的效果［1］。二、小學高年級編程教學現(xiàn)狀第一，忽視編程教學。素質教育背景下，小學依然束縛在應試教學理念中，將人才培養(yǎng)的重點、主要精力都集中在語文、數(shù)學、英語等文化科目教學中，認為信息技術教學可有可無。在這種情況下，小學信息技術課時安排比較少，一周只有一節(jié)課，難以真正保證信息技術的教學效果。即便如此，小學信息技術教學還常常被其他文化課程所占用，嚴重影響了小學信息技術課堂教學質量。第二，重理論教學，輕實踐教學。核心素養(yǎng)背景下，信息技術教師在開展編程教學的時候，不僅僅要關注理論知識教學，還應結合編程的教學內容，開展相關的實踐活動，引導學生在實踐活動的過程中，強化理論知識學習，解決實際生活中出現(xiàn)的問題等，真正實現(xiàn)小學生的全面發(fā)展。但在調查中發(fā)現(xiàn)，受到應試教學理念的束縛，信息技術教師在開展課堂教學時，基本上都是按照現(xiàn)行的信息技術教材，按部就班進行知識灌輸，忽視了學生實踐操作這一環(huán)節(jié)。在這種情況下，導致學生的動手實踐操作能力低下，難以真正提升學生的信息素養(yǎng)。第三，學生存在極強的畏難情緒。小學生在信息技術編程學習的過程中，必須要熟悉一些編程語言。但是對小學生來說，由于其英文基礎知識比較薄弱，難以掌握這些編程語言。甚至部分學生一看到英文字母，就會出現(xiàn)怯步的現(xiàn)象，甚至認為自己根本沒有辦法學好編程。同時，由于小學生的英文知識薄弱，在日常編程學習中，常常出現(xiàn)字母混亂、單詞搞錯等現(xiàn)象，致使整個程序出現(xiàn)了明顯的錯誤。第四，信息技術教師知識能力有限。作為課堂的主要參與者，教師自身的知識水平、專業(yè)素養(yǎng)直接決定了課堂教學效果。尤其是面臨編程教學的要求，小學信息技術教師不僅僅要具備一定的專業(yè)能力，還應具備較強的問題解決能力、問題解決經驗等。但在調查中發(fā)現(xiàn)，當前小學信息技術教師自身的專業(yè)能力低下，沒有“一桶水”，難以給學生“一杯水”，無法實現(xiàn)小學高年級編程的高效教學［2］。三、提升小學高年級編程教學效果的主要路徑（一）喚醒小學生的編程學習興趣正所謂“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，喚醒小學生的編程學習興趣，是提升小學高年級學生編程學習質量的基礎和關鍵?；诋斍靶W生編程學習興趣低下的現(xiàn)狀，教師應從以下兩個方面進行優(yōu)化和改進：一方面，創(chuàng)設編程學習情境，激發(fā)學生的編程學習熱情。具體來說，小學信息技術教師可結合既定的教學內容，學生的實際情況等，運用實際生活中的場景進行課堂導入。如此，學生在生活化的編程學習情境中，降低知識的陌生感，并在熟悉的環(huán)境中進行學習，真正喚醒自身的編程學習興趣。例如，在“DIY日歷桌面”的教學中，為了喚醒學生的編程學習興趣，教師就借助了多媒體技術，將日常生活中常見的日歷形式進行了展示，并將其與紙質日歷進行了對比。接著，教師提出問題：“你喜歡生活中的紙質日歷，還是電腦上的動態(tài)日歷呢？電腦上的動態(tài)日歷存在什么優(yōu)勢呢？”如此一來，通過生活化的情境，縮短了理論知識與實際生活的距離，促使學生在熟悉的場景中，積極主動參與到本課的學習中。同時，也活躍了課堂氛圍，真正喚醒了小學生的編程學習興趣。另一方面，實施游戲教學法，喚醒小學生的編程學習興趣。針對小學生這一特殊的群體來說，將游戲教學法融入編程教學中，可在寓教于樂的過程中，喚醒其編程學習興趣，并促使其在趣味的游戲中，積極主動參與到課堂學習中。例如，在“走迷宮”這一編程內容學習中，教師就結合學生喜歡游戲的天性，利用編程給學生設計了一個迷宮畫面，引導學生開展游戲競爭，使得學生以編程作為載體，以坐標為核心，通過增加坐標、移動坐標等方式，對迷宮的位置進行偵測。如此一來，通過游戲在編程教學中的應用，激發(fā)了學生的探究興趣，也提升了學生的動手操作能力，促使其在編程學習的過程中，逐漸形成了科學探究的習慣。（二）以探究為核心，訓練學生的思維和能力素質教育背景下，信息技術教師在優(yōu)化小學編程教學時，還應關注學生的思維、能力的發(fā)展，使其在學習的過程中，發(fā)現(xiàn)問題、思考和分析問題、解決問題等，拓展自身的思維，并促進問題解決能力、創(chuàng)新能力的發(fā)揮，真正實現(xiàn)核心素養(yǎng)下的編程教學目標?；诖耍W編程教師應從以下兩個方面進行優(yōu)化和改進：一方面，強化學生自主探究。面對新課改下的教學目標，小學信息技術教師在優(yōu)化編程教學時，應將自己從課堂“主導者”的地位下解放出來，尊重學生的課堂主體地位，結合既定的教學內容，科學設計出具有探究性的問題。接著，指導學生圍繞問題進行思考、探究，最終在探究的過程中完成知識的內化，并促進思維和能力的發(fā)展。例如，在“DIY日歷桌面”教學中，教師在開展課堂教學時，就結合具體的教學內容、學生的知識掌握情況、認知思維特點、學習能力等，設計出具有探究價值的問題：“怎樣通過編程DIY屬于自己的桌面日歷呢？”接著，為了促使學生更好地參與到問題解決中，又對這一中心問題進行了細化，使其成為一系列的小問題，即：明確圖片選擇的要素、顏色要求，自主設計創(chuàng)新模式，在設計的過程中可能會用到哪些程序結構……如此一來，可促使學生在一系列問題的引導下，積極思考，分析問題，解決問題，真正促使學生在探究的過程中，拓展自身的思維，提升自身的探究能力、編程能力等［3］。另一方面，合作探究。在具體的編程教學中，由于小學生本身知識能力有限，單純地依靠學生個人很難完成學習任務的探究學習。面對這一現(xiàn)狀，小學信息技術教師在優(yōu)化編程教學時，必須要堅持合作學習的原則，對某一個任務進行分解，引導學生以小組合作的模式，圍繞編程任務展開思考、交流，共同完成編程任務的探究學習。例如，在“小鳥在空中自由飛翔的程序”設計中，教師就將這一編程任務進行了分解，使其成為：小鳥重復執(zhí)行前進程序、控制小鳥飛翔的角度。接著，將全班學生劃分為幾個學習小組，引導學生以小組的形式，圍繞編程任務進行交流，最終促使學生在合作探究的過程中，完成既定的探究學習任務。在這一過程中，由于學生的知識能力有限，在合作探究的過程中常常面臨諸多問題。面對這一現(xiàn)狀，教師必須要給予相關的指導，才能真正保證合作學習任務的順利開展。（三）運用思維導圖強化程序結構設計小學信息技術作為一門技術型的課程，學生在學習的過程中，需要切實的動手操作，并在此基礎上進行判斷分析，才能精準掌握編程的語言概念、語言特點、語法基礎，使得編程語言設計更加有效。面對這一現(xiàn)狀，小學信息技術教師在優(yōu)化課堂教學時，必須要靈活運用思維導圖，使得學生在思維導圖的幫助下，提升思維的敏捷性，并對各個語句之間的關聯(lián)進行充分認識，切實掌握語言設計的程序，精準掌握編程程序的設計結構等。例如，在“比較大小”這一編程教學中，教師就以“Scratch編程”為中心，構建思維導圖，以比較大小作為主體，在界面中輸入“如果數(shù)字1＞數(shù)字2，說明……；否則，如果數(shù)字1=數(shù)字2，說明……”作為一級知識點，構建思維導圖。如此一來，在思維導圖的幫助下，學生對會Scratch編程中條件語句設計程序形成全面的認識，最終真正掌握程序設計結構，為學生更好地開展編程學習奠定堅實的基礎。（四）實施分層教學，實現(xiàn)所有學生的發(fā)展在小學信息技術課堂教學中，由于學生的信息技術知識、學習能力、思維能力之間存在顯著的差異性，如果按照統(tǒng)一的教學模式，很難滿足所有學生的學習需求。面對這一現(xiàn)狀，小學信息技術教師在優(yōu)化課堂教學時，應尊重學生之間存在的個體差異性，設計出層次化教學方案。首先，教師在開展課堂教學時，應對學生的抽象思維、理解能力、信息知識進行全面的調查、分析；其次，結合教學內容，設計出層次化的教學目標，針對不同層次的學生實施差異化的教學方案。如此一來，使得小學編程教學更加具有層次化，兼顧了所有學生的學習需求，真正實現(xiàn)了所有學生的發(fā)展。綜上所述