信息技术常态课中对学生算法思维的培养

江苏省南通高新区小学 张爱峰

培养小学生的算法思维，就是帮助学生能够在面对实际问题时，拥有清晰的解题思路和解题方法，能够使解题过程变得具有条理性、完整性和准确性，不仅对学生学习信息技术有所帮助，还对学生的整体发展有着良好的促进效果。所以信息技术教师要针对课程内容、知识点板块、学生的实际学习能力、算法特点等方面进行综合分析，制定符合学生认知水平及学习能力的教学方法。

一、精准选“题”搭平台，养成算法思维意识

小学中、低年级学生认知能力、逻辑思维水平和抽象思维水平较低，思维活动依旧需要具体表象的支持，单纯运用程序设计工具培养算法思维难度较高。因此，教师在选择算法题材时，应充分考虑到学生的年龄特点和实际能力。

若在培养学生算法思维的初期阶段就选择过于复杂、难度较高的算法题目，不仅会打击学生的学习自信心，还会导致学生对计算机学习产生逃避的想法。所以在最初期接触算法阶段，教师可选择一些难度较低或者与算法思维相关联的题材，以增强学生的学习自信心。比如，在“WPS文字”相关知识教学中，教师可以要求学生打开已保存在桌面的一份文档，并将文档内的“小狗”替换为“狗狗”“小狗狗”替换为“小花狗”。学生完成相应的“替换”操作后会发现，文章内的“小狗狗”不仅没有变成“小花狗”，反而变成了“狗狗狗”。这种情况的产生是因为学生先替换了“小狗”与“狗狗”这对词，导致替换完毕后文章已不存有“小狗狗”这个词。当操作错误的学生对操作步骤撤回并重新按照正确步骤操作后得出了正确结果，这样能够意识到解决问题时需要按照正确的思路和步骤进行，有利于初步养成算法思维意识。

二、打通“学科间的任督二脉”，提升算法思维水平

我国《基础教育信息技术课程标准（2012版）》将“算法与程序设计”和“机器人设计与制作”两个拓展模块纳入到小学阶段教学内容当中。要求学生通过学习能够初步理解现实生活中的算法问题，并借助于积木式编程工具编写出解决生活中简单问题的程序，从而让学生感受编程思想的同时逐步提升学生的算法思维水平。

算法思维水平的提高对学生学习数学有着极大的帮助，教师可以利用Scratch编程帮助学生了解更多的信息知识，提高自身解决问题的能力，以下就数学中常见的“鸡兔同笼”问题作出分析。①教师进行动画示范，要求学生参照教师的操作步骤绘制出一个场景，场景中包括提问者和回答者，由提问者在提问中输入鸡兔共同的头数和脚数，由回答者进行回答。②教师应引导学生注意鸡兔的头数与脚数在Scratch编程中应为变量，需通过提问者得到，两个变量同时参与计算。③告知学生需要定义对应的变量来保存每次询问的结果，同时明确上面解题过程是分解到每一步，除头数和脚数两个变量外，还可增加鸡的只数和兔子的只数两个变量。

这种方式能够帮助学生在思考问题时学会将大问题进行合理分解，将复杂且大范围的问题简化为一个个具体步骤，有利于学生掌握解决问题的思路和方法，进而提升算法思维水平。

三、助力“创客”培养彩虹方案，增强算法思维能力

2017年7月，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出，人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育。

目前学生在学习过程中基本按照相关固定的模式或者公式对问题进行分析、计算、思考和解答，这种方式只利于较为简单的问题，当学生面对过于复杂的问题时运用算法思维就可以对问题进行简化，将复杂的计算过程转为可重复的模块，不仅能够加快解答速度，还能提高答案的准确性。比如，针对小学数学中的判断问题作出分析，通常情况下，学生在面对此类问题时仅需在括号内标上√或者×，而利用机器人编程能够让学生对判断题进行更加深入的了解和判断。教师可指导和帮助学生共同完成一个程序的设计，如在车辆上安装超声波传感器，当路面前方一定距离内无障碍时，车辆可顺利通行；当路面前方一定距离内有障碍时，传感器检测后车辆会进行降速；当路面前方的障碍距离车辆非常近时，传感器检测后车辆会逐渐刹车停止前进。

通过机器人编程学习，不仅能够开发学生的思维方式，还能促使学生意识到看待一个问题需要考虑问题的形成因素，理清思路和学会分层分析，这样才能解决问题。作为一线的教育工作者，我们要更多地关注算法思维的教学，帮助学生轻松、愉快地学习程序设计，在未来才能涌现更多的“创客”人才。

综上所述，在小学信息技术教学过程中，教师需要进一步加强对学生算法思维的培养力度。一方面了解学生的学习情况、算法思维教学内容及信息技术知识点，制定最佳教学方法，另一方面在教学过程中充分挖掘学科资源，合理运用多种学习工具和教学设备进一步提高学生的算法思维能力。