面向计算思维培养的PBL教学模式在小学信息科技课程中的实践研究

面向计算思维培养的PBL教学模式在小学信息科技课程中的实践研究
摘要：当前，随着我国教育改革的持续进行，有关教育部门更加注重培养学
生的计算思维能力。

特别是在小学阶段，信息技术的学习非常重要。

计算机思维
不能简单的理解为程序思考，在小学阶段，学生的编程能力相对较差，因此，通
过编程来培养学生的计算能力，对学生的整体发展大有裨益。

基于此，本文将从
以下几个方面出发，详细阐述在小学信息技术教学中通过PBL教学模式培养学生
计算思维的有效策略，以期能够为相关教育工作者提供一些必要的参考。

关键词：PBL教学；计算思维；小学阶段；信息课程；教学策略
前言：目前我国的信息技术发展飞速，对小学生而言，其必须具备一定的信
息技术基础，才能实现自身更好的发展，因此，教师应加强对学生计算思维的培养。

通过对scratch编程教学内容的分析可以看出，该课程的教学内容主要包括
三个方面，其教学目标主要在于让学生对计算的概念及时间有一个大致的了解，
以此来培养学生的计算思维。

通过这种方式，可以让学生的计算思维能力得到显
著的提高。

在教学内容的编排上，教师要从简到繁，充分考虑到学生的具体情况，并有针对性地提出问题，使学生能够高效完成学习任务，提升学生的计算思维能力。

一、计算思维和PBL项目式教学
（一）计算思维内涵
计算思维是个人在计算机科学中使用的思维方式以及在解决问题时所发生的
一系列思考活动。

自从周以真教授于2006年提出“计算思维”的概念后，许多
学者、专家就其含义作了多方面的论述。

通过对相关文献的分析，本文得出了
“计算思维”的含义：具备计算思维能力的学生在学习中能运用算法思维、分解
思维、抽象思维、归纳思维、批判性思维等五大基本元素，采用形式化、模型化、自动化、系统化的方法来解决问题。

（二）PBL项目式教学法
美国巴克教育研究所指出，PBL是一种系统化的教学思想和方法，它是对一
个复杂的、现实的问题进行研究的过程，同时也是一个项目作品的设计、计划和
实施的过程。

在此阶段，学生能够进行知识的构建与技能的培养。

北京师范大学
刘儒德教授指出， PBL是一种以问题为导向、以探究问题为中心的学习活动，在
这一过程中，学生的思维能力及问题解决能力都能够得到良好的发展。

一般而言，项目的教学过程包括六大环节：确定主题、制定分工、确定项目方案、合作探究
实践、交流成果、总结评估。

教师可以对相关文献的整理和教学实践的基础上，
提出“问题解决”的概念，要求学生以团队学习的方式，进行新知学习，设计项
目方案、探究实践等一系列的学习活动，以培养学生的创造性思维。

二、面向计算思维培养的PBL教学模式在小学信息科技课程中的应用策略
（一）明确教学步骤，激发学生思维
首先，教师要对教学内容进行专题整合，再创造真实的问题情境，提出问题
并设定问题的切入点，让学生进入情境，使问题的导向更加清晰。

这一阶段的教
学目标主要是让学生通过对情境的直观认识，明确问题的任务，使学生能够在现
实环境中对问题的本质进行抽象。

其次，教师要根据课程的主题和教学目的以及
课程要求，为学生提供相应的学习资源。

这不仅有助于学生多渠道、多角度、多
元化地产生新知，而且还能为以后的活动探索提供一个载体。

之后，教师要引导
学生展示所学到的新知识和技能，为问题分析和解决问题作准备，让学生以小组
讨论的方式来定义问题。

该阶段的目标是发展学生合作学习、抽象问题本质的能力。

再者，教师还应围绕前一阶段所确定的重点问题进行分组讨论，并将其形式
化地分解成若干问题，并对问题的分解进行逻辑上的分析，将各个问题的解进行
综合，从而得到一个完整的项目问题解决方案。

教师要准备相应的框架（比如流
程图），帮助学生分析问题，引导学生思考。

这一步是让学生以小组讨论的方式
进行思考，并对问题进行整体分析，以提高学生的判断性思维、计算思维和问题
分解能力。

最后，教师要按照所设计的算法，引导学生分组分工，通过探索实践
来解决每一个子问题，并不断地进行修正，对算法进行优化。

教师要对学生的解
题过程给予足够的重视，对作业的阶段性成果进行总结和评价，对学生进行有针
对性的指导。

该阶段旨在于在探索实践中，培养学生的判断性思维、算法思维和
问题解决能力。

此外，教师还可以组织学生分组进行展示和交流，分享他们在项
目中遇到的问题和解决办法。

通过对项目经验的总结，创设新的问题情景，引导
学生在新的情景问题中完成知识迁移，提高学生的归纳思维能力。

（二）利用PBL教学法驱动学生们思考
问题是激发学生思考的动机，在课堂上，教师要主动运用 PBL教学，通过提
问的方式，引导学生进行思考，提高他们的计算能力。

在目前的教学中， PBL教
学是一种非常有效的方法。

在教学过程中，教师要以学生为主，增强学生的数学
思维能力，并以特定的问题为动力。

例如在讲解Scratch编程中穿越迷宫这一课
的时候，教师就可以给学生创设一个合适的情境，把真实场景和计算机场景相结合，调动学生的学习热情，促使他们进行思考，从而提高他们的计算能力，促进
学生计算思维的发展。

（三）对学生进行问题引导
在课堂教学中，教师要充分利用学生的主体性，和学生合作完成问题的解答。

教师可以通过问题引导，使学生能够积极参与课堂，通过对问题的深入剖析，使
学生对问题产生更深刻的认识。

其次，教师要让学生在课堂上带着问题研读课本，这样才能让学生更好地适应新课程。

在这一过程中，教师要对学生进行主动的指
导和引导，使其能够独立地构建与之相关的情境，以协助自己解决问题。

其次，
教师也要督促学生独立完成作业，当发现问题存在时，要对其进行纠正，这样才
能让学生的学习效率更高。

（四）实施合理的教学评估
教师在培养学生计算思维的同时，也应进行合理的教学评估，通过这种方式，可以激发学生的学习热情，从而提高他们的计算能力。

合理的教学评估可以让学
生意识到他们的学习过程中的优点与不足，同时也可以让学生的计算思维更上一
层楼。

例如，教师在进行Scratch编程中穿越迷宫相关内容的教学时，就可以对
学生完成的程序进行适当的评价，对学生的优点提出表扬，对学生存在的问题加以指导，是学生能够优化自己的程序，进一步发展计算思维。

此外，教师还可以对学生的设计方案进行扩展，适当增加难度，提高学生的计算能力
总结：总之，在当前的教育实践中，教师应合理运用PBL教学法，科学地设计问题，引导学生进行积极地思考，同时，加强对学生的管理，及时发现学生在学习中出现的问题，这样可以促使学生及时纠正错误，发展学生的计算思维。

教师要注重对学生的数学思考能力进行培养，使他们的学习更加有效。

参考文献：
[1]牛冬雪. 小学高年级学生计算思维能力培养研究[D].沈阳师范大学,2021.
[2]朱丹丹. 指向计算思维培养的小学编程课程教学模式研究[D].安徽师范
大学,2021.
[3]刘佳伟. 基于计算思维的PBL教学模式在小学Scratch课程中的应用研
究[D].四川师范大学,2018.。