利用App,Inventor培養(yǎng)小學(xué)高年級(jí)學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)探索

　　摘 要 通過(guò)對(duì)認(rèn)知發(fā)展理論的學(xué)習(xí)和總結(jié)，認(rèn)為在小學(xué)高年級(jí)進(jìn)行學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)是必要且可行的。并在此基礎(chǔ)上利用App Inventor為教學(xué)工具，設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)課程來(lái)探索學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。反饋結(jié)果表明，學(xué)生較為喜愛(ài)這類(lèi)實(shí)操類(lèi)課程，學(xué)習(xí)收獲也比較大。
　　關(guān)鍵詞 App Inventor；計(jì)算思維；小學(xué)高年級(jí)學(xué)生
　　中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1671-489X（2016）24-0054-05
　　Teaching Exploration of Developing High Level Primary School Students’ Computational Thinking by App Inventor//ZHANG Liang， ZHANG Wenhui， DENG Limin
　　Abstract Author consider that it is necessary and feasible to develop
　　the high level primary school students’ Computational Thinking by
　　learning Cognitive-developmental theory. On this basis author de-signs an experimental course by using App Inventor to gain their learning situation .The result reveals that they like such operator class and the advance is obvious.
　　Key words App Inventor； computational thinking； high level pri-mary school student
　　1 引言
　　從1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC誕生到現(xiàn)在的半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)性能的發(fā)展速度非常之快，其應(yīng)用領(lǐng)域也從最初的科學(xué)計(jì)算到后來(lái)的數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制，再到輔助工程乃至現(xiàn)在熱門(mén)的人工智能，每一個(gè)領(lǐng)域的拓展都會(huì)給社會(huì)帶來(lái)巨大的改變。但在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)快速發(fā)展并改變?nèi)藗兩�活的時(shí)候，許多人依然把它當(dāng)作一種工具和職業(yè)技能來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而忽視了計(jì)算機(jī)科學(xué)帶給人們思維方式上的拓展和轉(zhuǎn)變。在他們眼里，計(jì)算機(jī)科學(xué)就是計(jì)算機(jī)編程，而諸多家長(zhǎng)之所以讓孩子主修計(jì)算機(jī)學(xué)科，其目的也大多是讓其學(xué)會(huì)編程，能在以后找一份好工作。正是在這種情況下，卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真教授提出計(jì)算思維的概念，以期改變?nèi)藗兊恼`識(shí)。
　　2 計(jì)算思維及其重要性
　　何為計(jì)算思維 2006年3月，曾擔(dān)任卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任的周以真在計(jì)算機(jī)權(quán)威刊物Communi-cations of the ACM上發(fā)表了文章Computational Thinking，提出：計(jì)算思維代表著一種普遍的認(rèn)識(shí)和一類(lèi)普遍的技能，它涉及運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類(lèi)的行為，涵蓋了反應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)廣泛性的一系列思維活動(dòng)，應(yīng)該是每一個(gè)人都應(yīng)該學(xué)習(xí)和運(yùn)用的一種思維方式，是每個(gè)人都應(yīng)該掌握的基本技能，就如同閱讀、寫(xiě)作和算數(shù)一樣[1]。
　　計(jì)算思維的特征 在Computational Thinking一文中提出計(jì)算思維的幾大特點(diǎn)[1]：1）它應(yīng)該是概念化而非程序化的；2）它應(yīng)該是基礎(chǔ)的而不是機(jī)械的技能；3）它應(yīng)該是人的而非計(jì)算機(jī)的思維；4）它應(yīng)該是數(shù)學(xué)和工程思維的融合；5）它是思想而不是人造品；6）它是面向所有人、所有地方的。
　　計(jì)算思維的重要性 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)極大地改變了人們的生活習(xí)慣和方式，并滲透到社會(huì)的各個(gè)方面。計(jì)算思維就如同現(xiàn)在的信息技術(shù)一樣，和人們的日常生活有著密切的聯(lián)系。例如：在銀行等待服務(wù)時(shí)，在諸多均排有顧客的窗口中選擇一個(gè)窗口排隊(duì)等待，這就涉及最優(yōu)化和運(yùn)籌學(xué)中都有的“隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)”理論模型；當(dāng)決定如何把學(xué)習(xí)時(shí)間分配到各門(mén)課程中去，進(jìn)而取得最好總成績(jī)的時(shí)候，就涉及“線性規(guī)劃”模型。計(jì)算思維作為建立在計(jì)算機(jī)科學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析理解問(wèn)題并解決問(wèn)題的思維方式，也必將會(huì)在未來(lái)作為一種常見(jiàn)的思維模式影響人們的行為。
　　從國(guó)外來(lái)看，很多在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)方面有所建樹(shù)的，無(wú)一不是從小就接觸了計(jì)算機(jī)乃至編程，在長(zhǎng)時(shí)間的接觸里愛(ài)上了計(jì)算機(jī)，并把研究計(jì)算機(jī)當(dāng)作生活中的一部分。而國(guó)內(nèi)，很多學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)之后才開(kāi)始學(xué)習(xí)諸如C之類(lèi)的編程語(yǔ)言，開(kāi)始正式學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)及其思想，這導(dǎo)致很多學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，同時(shí)學(xué)習(xí)目的也太功利。因此，真正喜歡學(xué)習(xí)和研究計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)生并不多，這有礙于我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展，也不利于其能力的提升。故有必要在進(jìn)入大學(xué)之前對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)特別是計(jì)算思維的培養(yǎng)，既讓學(xué)生能探索自己的興趣所在，也為其以后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
　　我國(guó)目前的教育體系下，要在學(xué)生的日常課程中培養(yǎng)計(jì)算思維并非易事。首先，要兼顧學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)情況，特別是初中和高中學(xué)生面臨升學(xué)，學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)較重；其次，要注意學(xué)生的認(rèn)知接受情況，作為一種比較系統(tǒng)的思維方式，對(duì)其的培養(yǎng)并不是越早越好；最后，要選擇優(yōu)秀的教學(xué)工具和教學(xué)方法，同樣一節(jié)課和相同的知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)工具不同、師生交互情況不同、教學(xué)流程和方法不同，則學(xué)生的喜好和接受程度顯然也會(huì)有所不同。因此，筆者在綜合分析學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)、認(rèn)知水平等方面的因素后，認(rèn)為在小學(xué)高年級(jí)階段進(jìn)行計(jì)算思維的初步培養(yǎng)是比較具有實(shí)際操作意義的。
　　3 小學(xué)高年級(jí)學(xué)生思維認(rèn)知的特點(diǎn)
　　認(rèn)知，也可以稱為認(rèn)識(shí)，是指人認(rèn)識(shí)外界事物的過(guò)程。小學(xué)階段是一個(gè)人的重要成長(zhǎng)階段，小學(xué)生的感性和理性認(rèn)識(shí)都處于快速發(fā)展時(shí)期，他們有著豐富的直觀形象思維能力，也具有一定的抽象概括能力，其觀察力、記憶力和注意力均處于快速發(fā)展時(shí)期。

相關(guān)熱詞搜索：思維 探索 培養(yǎng) 利用 小學(xué)