利用App,Inventor培养小学高年级学生计算思维的教学探索

　　摘 要 通过对认知发展理论的学习和总结，认为在小学高年级进行学生计算思维培养是必要且可行的。并在此基础上利用App Inventor为教学工具，设计一套实验课程来探索学生的学习情况。反馈结果表明，学生较为喜爱这类实操类课程，学习收获也比较大。
　　关键词 App Inventor；计算思维；小学高年级学生
　　中图分类号：G642.0 文献标识码：B
　　文章编号：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
　　从1946年第一台计算机ENIAC诞生到现在的半个多世纪以来，计算机性能的发展速度非常之快，其应用领域也从最初的科学计算到后来的数据处理、过程控制，再到辅助工程乃至现在热门的人工智能，每一个领域的拓展都会给社会带来巨大的改变。但在计算机信息技术快速发展并改变人们生活的时候，许多人依然把它当作一种工具和职业技能来进行学习，而忽视了计算机科学带给人们思维方式上的拓展和转变。在他们眼里，计算机科学就是计算机编程，而诸多家长之所以让孩子主修计算机学科，其目的也大多是让其学会编程，能在以后找一份好工作。正是在这种情况下，卡内基·梅隆大学的周以真教授提出计算思维的概念，以期改变人们的误识。
　　2 计算思维及其重要性
　　何为计算思维 2006年3月，曾担任卡内基·梅隆大学计算机科学系主任的周以真在计算机权威刊物Communi-cations of the ACM上发表了文章Computational Thinking，提出：计算思维代表着一种普遍的认识和一类普遍的技能，它涉及运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为，涵盖了反应计算机科学广泛性的一系列思维活动，应该是每一个人都应该学习和运用的一种思维方式，是每个人都应该掌握的基本技能，就如同阅读、写作和算数一样[1]。
　　计算思维的特征 在Computational Thinking一文中提出计算思维的几大特点[1]：1）它应该是概念化而非程序化的；2）它应该是基础的而不是机械的技能；3）它应该是人的而非计算机的思维；4）它应该是数学和工程思维的融合；5）它是思想而不是人造品；6）它是面向所有人、所有地方的。
　　计算思维的重要性 随着计算机科学的不断发展，信息技术已经极大地改变了人们的生活习惯和方式，并渗透到社会的各个方面。计算思维就如同现在的信息技术一样，和人们的日常生活有着密切的联系。例如：在银行等待服务时，在诸多均排有顾客的窗口中选择一个窗口排队等待，这就涉及最优化和运筹学中都有的“随机服务系统”理论模型；当决定如何把学习时间分配到各门课程中去，进而取得最好总成绩的时候，就涉及“线性规划”模型。计算思维作为建立在计算机科学理论基础上的一种认识问题、分析理解问题并解决问题的思维方式，也必将会在未来作为一种常见的思维模式影响人们的行为。
　　从国外来看，很多在计算机科学技术方面有所建树的，无一不是从小就接触了计算机乃至编程，在长时间的接触里爱上了计算机，并把研究计算机当作生活中的一部分。而国内，很多学生在进入大学之后才开始学习诸如C之类的编程语言，开始正式学习计算机科学及其思想，这导致很多学生的学习动力不足，同时学习目的也太功利。因此，真正喜欢学习和研究计算机科学的学生并不多，这有碍于我国计算机科学领域的长期发展，也不利于其能力的提升。故有必要在進入大学之前对学生进行计算机科学知识特别是计算思维的培养，既让学生能探索自己的兴趣所在，也为其以后的发展打下良好的基础。
　　我国目前的教育体系下，要在学生的日常课程中培养计算思维并非易事。首先，要兼顾学生的学业负担情况，特别是初中和高中学生面临升学，学业负担较重；其次，要注意学生的认知接受情况，作为一种比较系统的思维方式，对其的培养并不是越早越好；最后，要选择优秀的教学工具和教学方法，同样一节课和相同的知识点，教学工具不同、师生交互情况不同、教学流程和方法不同，则学生的喜好和接受程度显然也会有所不同。因此，笔者在综合分析学生学业负担、认知水平等方面的因素后，认为在小学高年级阶段进行计算思维的初步培养是比较具有实际操作意义的。
　　3 小学高年级学生思维认知的特点
　　认知，也可以称为认识，是指人认识外界事物的过程。小学阶段是一个人的重要成长阶段，小学生的感性和理性认识都处于快速发展时期，他们有着丰富的直观形象思维能力，也具有一定的抽象概括能力，其观察力、记忆力和注意力均处于快速发展时期。

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