摘要：随着信息技术的迅猛发展，计算思维已成为当代学生必备的核心素养之一。小学高年级阶段是培养学生计算思维的关键时期，信息科技教学可以帮助学生更好地适应信息化社会，提升信息素养与问题解决能力。基于此，文章深入探讨了培养小学高年级学生计算思维的路径，以期进一步提升学生的计算思维能力，为其未来的学习和生活奠定坚实基础。

　　关键词：小学信息科技；小学高年级；计算思维

　　在数字化浪潮席卷全球的今天，计算思维作为一种重要的思维方式和核心素养，逐渐受到教育界的广泛关注。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）明确将计算思维列为信息科技学科核心素养之一，凸显了其在基础教育阶段的重要性。小学高年级学生正处于思维发展的关键时期，他们好奇心旺盛、求知欲强烈，对新鲜事物充满了探索热情。然而，面对复杂多变的问题，他们往往缺乏有效的思维方法和解决策略。信息科技是一门实践性、创新性强的学科，为培养学生的计算思维提供了良好的平台。

　　一、计算思维概述

　　《课程标准》明确指出，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。这深刻揭示了计算思维的本质与内涵，为教育者理解并培养学生的计算思维提供了清晰的指引[1]。

　　作为一种独特的思维模式，计算思维不局限于计算机科学领域，而是一种跨领域、跨学科的通用能力。它强调个体在面对问题时能运用计算机科学的思维方法，将复杂问题抽象化、分解化，通过建模、算法设计等手段找到解决问题的有效途径。

　　小学高年级学生正处于认知发展的关键时期，好奇心强、求知欲旺盛，但在探索知识和探究问题的过程中往往缺乏系统的思维方法，因此培养他们的计算思维尤为重要。通过计算思维的培养，学生能学会如何分析问题、如何提炼关键信息、如何设计解决方案，从而更有效地理解和应对复杂问题。这不仅有助于提升他们的逻辑思维能力和创新能力，还能为他们未来的学习和生活奠定坚实基础[2]。

　　二、在小学高年级信息科技教学中培养学生计算思维的必要性

　　（一）适应信息技术快速发展的时代需求

　　人类社会已步入高度信息化的时代。在当今时代，计算思维不仅是一种编程或算法设计的技能，还是一种解决问题的基本方法和思维方式。在小学高年级阶段培养学生的计算思维能帮助他们更好地适应信息化社会，理解并驾驭各种信息技术工具。通过掌握利用技术手段解决问题的基本方法，学生能在面对复杂多变的信息环境时保持清晰的思维，做出明智的决策，这种能力的培养能为学生的未来学习和工作奠定坚实基础。

　　（二）提升学生信息素养与问题解决能力

　　作为培养学生信息素养的重要途径，信息科技课程的核心内容之一是培养学生的计算思维。信息素养不仅包括对信息的获取、处理、分析和应用能力，还包括在信息环境中进行批判性和创造性思考的能力。通过培养学生的计算思维，他们能学会如何抽象问题，将复杂的信息问题简化为可管理的部分；能学会如何分解任务，将大问题划分为若干个小问题并逐一解决；能学会如何建立模型，用数学或逻辑的方式描述问题的本质；能学会如何设计算法，用一系列有序的步骤来达成目标。这些技能的提升不仅能增强学生的信息素养，还能使他们在面对各种实际问题时，运用计算思维的方法找到有效的解决方案。

　　（三）响应国家教育政策，推动教育现代化

　　培养学生的计算思维是响应国家教育政策、推动教育现代化的重要举措。国家高度重视信息科技教育，强调要培养学生的创新思维和实践能力。计算思维的培养正是实现这一目标的有效途径之一。在小学高年级信息科技课程中加强对学生计算思维的培养，可以引导学生从被动接受知识转变为主动探索和创新，从而促进他们创新意识和实践能力的提升。同时，计算思维的培养还能促进学科之间的融合与交叉，打破传统学科的界限，为学生提供更广阔的学习空间和发展机会。在小学高年级信息科技教学中加强对学生计算思维的培养，可以为国家的教育现代化贡献一份力量，培养更多具备创新精神和实践能力的高素质人才，为国家的未来发展奠定坚实的人才基础[3]。

　　三、在小学高年级信息科技教学中培养学生计算思维的路径例析

　　（一）程序设计教学实践，强化计算思维能力

　　程序设计是一个可以有效培养学生计算思维的过程。在小学高年级信息科技教学中，教师应善于引导学生学习编程语言、算法设计、问题解决等实践知识，让学生逐步掌握计算思维的基本方法和技能。在小学信息科技课程中，程序设计占据一定的比例，并且在学生计算机素养、计算思维能力培养方面发挥着重要作用。教师应合理利用这部分知识培养学生的计算思维，为其未来发展打好基础。在实际教学中，教师要选择适合小学生认知水平的编程语言。在编程教学中，教师要注重引导学生参与分析问题、设计算法、编写代码、调试程序的全过程，培养他们的逻辑思维和问题解决能力。

　　例如，在“走进机器人世界”的教学中，教师需将计算思维培养分解为问题分解、模式识别、抽象建模、算法设计与优化四个核心维度，通过机器人任务驱动学生计算思维的提升。教师可设定“机器人穿越迷宫”项目，要求机器人完成路径规划、障碍物检测、终点识别等子任务。在这个过程中，教师需引导学生将复杂任务拆解为“环境感知—路径选择—动作执行”三个步骤，绘制思维导图并梳理依赖关系。学生需明确机器人的工作逻辑：先通过传感器获取迷宫结构（环境感知），再规划路径（路径选择），而后执行移动指令（动作执行）的。这一过程能强化学生将复杂问题拆解为可管理的子问题的思维习惯。接着，教师可带领学生对比不同迷宫的结构（如U型、螺旋型），归纳通用的避障逻辑（如遇墙右转策略），并将物理迷宫转化为二维坐标系，用箭头符号标记可行路径，实现问题的数学化表达；也可鼓励学生比较深度优先与广度优先搜索算法的效率差异，通过代码调试直观感受迭代改进的过程。在“机器人穿越迷宫”的项目任务中，学生通过坐标点定义机器人的位置，用方向向量表示移动路径，从而将空间问题转化为可计算的数值问题，系统性地锻炼了计算思维。

　　（二）利用策划活动方案，潜移默化地培养计算思维

　　策划活动方案作为小学信息科技课程的重要组成部分，不仅是课程内容多样化的体现，还是培养学生计算思维的有效途径。在策划活动方案的过程中，学生需将复杂的问题进行拆解、分析，并设计一系列有序的步骤以达成目标。通过参与活动方案的策划、设计、实施和评估，学生能在解决实际问题的过程中潜移默化地锻炼和提升计算思维。

　　以“个人专题网站”单元为例，教师可先提出“学习了这个单元后，大家想一想，如何设计一个能展示个人兴趣、作品和联系方式的网站？”这一问题，引导学生将大任务分解为子问题“网站主题与目标用户是谁？需要哪些功能模块？如何组织内容结构？”。学生通过绘制思维导图或任务清单，将复杂问题拆解为可管理的子任务（如“设计导航栏—规划页面布局—编写代码实现”）。在这个过程中，学生将“作品展示”模块进一步分解为“图片上传—分类标签—缩略图生成”等步骤，锻炼了结构化思维。在“算法设计与代码实现”环节，教师可引导学生思考“如何用代码实现‘作品展示’模块的缩略图自动生成功能？”这一问题，并引导学生设计算法逻辑（如“读取图片—调整尺寸—保存为新文件”）。学生会将现实问题转化为算法步骤（如“如果图片宽度＞500 px，则缩放至500 px”），并通过调试代码解决错误（如路径错误、兼容性问题），理解算法优化的重要性[4]。在策划个人专题网站的过程中，学生的计算思维会得到潜移默化的培养。

　　（三）参与项目实践活动，全面提升计算思维能力

　　在培养学生计算思维的过程中，教师应定期组织计算机实践活动，让学生在项目实践过程中全面提升计算思维。

　　例如，“趣味编程”项目实践活动旨在引导学生把计算思维的核心要素运用到实际问题的解决中。教师可借助游戏化、场景化的任务来激发学生的兴趣，让他们在“做中学”，提升逻辑思维、问题分解及系统化设计能力，同时培养其团队协作与创新能力。另外，在“算法设计与代码实现”环节，教师可提出如何用代码实现单词随机生成与匹配的逻辑问题，引导学生设计算法步骤，如用随机数生成器、列表索引匹配。学生可尝试用Python编写代码，以实现核心功能，如随机打乱单词顺序、用户输入与答案对比、计分系统等。通过参与“趣味编程”项目实践，学生不仅能掌握编程技能，提升自身的算法设计能力，还能全面提升计算思维。

　　（四）融入日常生活情境，拓展计算思维应用

　　为了让学生更好地理解计算思维在日常生活中的应用，教师可在教学中创设日常生活情境。教师可通过设计贴近学生生活的项目或问题，让学生在解决实际问题的过程中运用计算思维。比如“家庭开支管理小助手”“校园垃圾分类优化方案”等项目的设计，能让学生运用计算思维分析数据、设计算法、优化方案。在这个过程中，教师可鼓励学生观察日常生活中的现象，并思考如何运用计算思维进行改进或优化。而后，教师还需组织学生讨论自己在日常生活中运用计算思维的经验和感受，分享彼此思考和解决问题的方案[5]。

　　以“初识人工智能”单元为例，教师可设计一个“智能出行路线规划”生活类情境活动。在情境活动中，教师可先带领学生进行问题观察与分析，让学生思考日常生活中交通拥堵、路线选择等问题，提出“如何设计更高效的出行路线”这一核心问题，并将其拆解为数据收集（如实时路况、交通工具速度）、算法设计（如最短路径计算）、界面交互（如地图可视化）等子任务。接着，教师可引导学生进行数据收集与模式识别。学生依据真实数据（如学校周边地图、交通流量统计）来识别规律，如高峰时段拥堵路段的分布情况、不同交通工具的耗时差异等，抽象出“节点（地点）—边（路线）—权重（时间/距离）”的图结构模型，然后进行算法设计与优化，运用Dijkstra或A*算法设计最短路径计算逻辑，并通过Python等代码实现，再依据用户反馈来调整算法参数，优化路线推荐策略。而后，教师要鼓励学生进行生活化应用与反思。学生可将成果应用到实际场景中（如规划周末出行、设计校园导览路线），并探讨计算思维在解决生活问题中的价值，分享有关“如何通过数据分析发现通勤瓶颈”“如何平衡效率与成本”等的经验。在这一过程中，教师可采取如下支持策略：提供生活化案例库（如超市购物清单优化、家庭用电统计），启发学生发现计算思维的应用场景；组织“计算思维日记”活动，鼓励学生记录自己日常生活中的观察结果与解决方案；通过组织角色扮演活动（如“城市规划师”“家庭财务管家”）增强学生的代入感，深化学生对计算思维的理解。通过将计算思维与日常生活紧密结合，学生不仅能掌握技术工具，还能提升运用逻辑化、系统化方法解决现实问题的能力，为未来应对复杂挑战筑牢根基。

　　四、结束语

　　在小学高年级信息科技教学中培养学生的计算思维是一项长期而艰巨的任务。教师通过采取程序设计教学实践、策划活动方案、参与项目实践、融入生活情境等策略，可有效提升学生的计算思维。未来，信息科技教师应继续探索和创新教学方法，为学生的全面发展奠定坚实基础，培养出更多具备创新精神和实践能力的高素质人才。

　参考文献

　　[1]吴惠平.项目式教学模式下小学信息科技开展深度学习策略探究[J].国家通用语言文字教学与研究,2025(2):76-78.

　　[2]陶晓婷.大数据背景下小学信息科技教学探究[J].中国新通信,2025,27(3):111-113.

　　[3]沈云飞.大数据技术背景下小学信息科技教育发展路径分析[J].中国新通信,2025,27(3):117-119.

　　[4]刘盛红.新课标背景下小学信息科技项目式学习实施策略[J].国家通用语言文字教学与研究,2025(1):128-130.

　　[5]王淳,周明.基于ARCS动机模型的小学信息科技探究式教学设计与实践[J].信息系统工程,2025(1):157-160.