【一等奖小学信息科技教学论文】疑、构、演、融、创——五环聚力信息科技计算思维的培养

疑、构、演、融、创

——五环聚力小学信息科技计算思维的培养

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)明确提出，计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。具备计算思维的学生，能对问题进行抽象、分解、建模，并通过设计算法形成解决方案；能尝试模拟、仿真、验证解决问题的过程，反思、优化解决问题的方案，并将其迁移运用于解决其他问题。

在《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》计算思维内涵的指导下，“五环”聚力模型—“疑、构、演、融、创”构建了小学信息科技中计算思维培养的系统路径。“疑”着重开发学生的问题觉察能力，支持学生探索生活中的实际困惑，构

成思维运作的起始节点；“构”的核心是学生对问题的抽象建模与逐步分解，对问题开展结构层次分析，为后续的求解实践铺好基础；“演”强调算法构思与编程实现相结合，基于程序编码使模型成为可操作方案，促进算法思维的进阶训练；“融”即采用模拟验证结合参数优化，引导学生在动态演进中反思并优化问题解决方案，呈现计算思维的弹性化与跨领域迁移特性；“创”强调学生在综合实践中完成创新性产出，把习得技能迁移至不同情境，构建特色鲜明且形式多元的创新成果集。

《数字化传输》作为苏科版信息科技四年级上册的重要内容，是学生理解现代信息社会运行机制的关键切入点，涵盖了信息获取、加工、表达与传递等核心概念。教师围绕课题核心搭建“五环”实施路径，有利于在真实应用场景中阶梯式培养计算思维技能，提升小学信息科技教育的整体系统性与操作实效。

教学初始，教师应创设真实、有矛盾的问题情境以激发学生思考，激发其求知欲望与批判思维。教师可设置“同样一段语音，为什么有的能快速清晰地传达，有的却卡顿不清”等问题，引入“网络语音”“自动化家居”等实际案例，基于学生经验积累引导质疑，通过问题引导体现开放理念与生活结合，指导学生进行合理推测，探索多元答案，支持采用不同角度分析，推动基础抽象认知与逻辑思维形成。教师还可借助图文、视频等多元媒介提升学习情境的沉浸感，培养学生借助互动环节发展反思能力。

明确教学探究目标后，教师可引导学生采用观察实践、归纳提炼与框架梳理相结合的方式构建数字化传输知识网络，采用声信号处理流程图(如“声振动→换能器转换→编码→传输→解码→振动还原”)作为教具，带领学生边听录音边作图，分阶段完成抽象认知的建构。流程实施阶段，采用流程图及信息结构图等工具促进学生知识体系的形成，且通过分组合作形式对流程各环节展开说明，促进知识模块的有机整合，教师提供配套的任务单，组织学生按“是什么一为什么一怎么做”维度拆解各流程要素，强化建模认知与思维框架构建水平。通过“构”的策略，引导学生由表及里把握原理本质，既能收获知识建构的充实感，又能为算法演进与问题分析搭建认知桥梁。

教师可开展“模拟文字传输”的实践游戏，通过分配编码、传输与译码角色实现小组合作，采用编码机制在组间传递文字内容。教师要求学生按步骤记录操作过程及相应问题，随后展开反思对话，探讨“哪一步最耗时”“是否可以更高效”等重要问题，协助学生在实操中构建优化视角及初步的算法理解。活动架构宜采用分层模式，采取从文本传输过渡至图像传输的模拟方式，引导学生探究不同信息内容对传输方式的影响规律。这一“演”的过程强化流程规范与逻辑思维的体验，成为学生从掌握现象到理解本质的核心路径。

在模拟体验基础上，教师应组织开放性对比分析实践，带领学生统筹各类传输途径，结合现场情况实施改进判断。例如，以“家庭成员最优沟通方式筛选”为任务主题，展示语音、文本、图片等数字化沟通形式及利弊，推动学生结合实践场景、受众属性及时间要求等变量实施精准分析，自主形成有效对策。教师可引导学生采取多方位的小组对话形式，对原方案实施针对性修改，对比各类方案的实施效果，借助迭代修正推动知识的交叉融合与迁移转化。此方案重在指导学生建立“比较→判断→完善”的思维体系，提升反思水平及策略综合能力，实现计算思维由基础操作向综合运用的过渡，是提升学生思维灵活性的核心阶段。