孙婷婷
（江苏南京市青云巷小学，江苏 南京）
【案例背景】
根据《义务教育信息科技课程标准（2022年版》的第三学段（5～6年级）中“身边的算法”要求，义务教育信息科技教学由传统的注重技能实操转向更加强调学生计算思维等核心素养的培养。计算思维是指学生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、算法设计等一系列思维活动。
小学生的计算思维可塑性强，且计算思维是学生必备的基本能力素养之一。Scratch 图形化编程语言具有操作简单、画面生动、积木搭建、模块丰富等特点，通常用来制作小游戏、动画、数学模型等。这不仅大大提高了学生的逻辑思维，还实现了算法应用和思维的表达。通过案例研究分析和编程教学实践，教师可以培养学生的计算思维。
【案例分析】
一、教材分析
本课是苏科版小学信息科技五年级图形化编程单元第10 课“小猫出题”。通过小猫随机出两个数顺序相加，举一反三，再提出减、乘和除计算，并拓展出多位数累加，引出高效的高斯算法。本课旨在让学生借助真实案例，体验问题解决，理解算法是解决某个特定任务的方法，是一系列解决问题的清晰指令。在体验过程中，学生能用自然语言、流程图等方式描述程序，能在分析程序的过程中进一步理解算法规则。通过完善和调试程序，验证解决同一问题时不同算法所执行步骤的次数及时间效率的高低，从而学会选择并优化算法。
二、学情分析
本课的教学对象是五年级的学生，他们具有较好的信息操作基础，已经学习了Scratch 教学单元的大部分模块，经历了一些项目的实践，掌握了基本的编程方法。他们具有初步的算法意识，但还未形成算法思维，他们的认知发展正处于从具象思维到抽象思维的过渡时期。在生活或数学学科的学习过程中，他们已经了解并掌握了一些算法描述的方法和技巧，但是还没有真正系统全面地认识和运用算法，同时缺少对算法的具体认识以及综合分析能力，用计算机领域的思维去解决实际问题的能力并不强。所以在教学时，教师要把握这一阶段学生的年龄特征和心智模式，注重具象内容和抽象内容的关系和平衡。
三、教法分析
从创设情境、新知学习、归纳梳理、拓展提升、迁移应用五个方面分析学生计算思维培养的设计策略。根据特定问题，可以使用不同解决方法，并根据实际问题需求，优化解决方法，选择合适算法。
【案例描述】
一、创设情境，引出问题
新课标倡导基于真实问题情境开展项目式教学，借助问题驱动，结合流程图，逆向推导，开展教与学活动。
活动1：小猫出题
问题描述：要求在舞台上出示1~10 之间的两个自然数相加，这两个加数是随机产生的，输入答案后，程序会自动判断答案是否正确，怎么实现？
问题分析：首先，要实现随机两个加数，需要用到变量存储和随机显示这些控件；其次，变量这个概念是学生之前没有接触过的，如何解释变量概念并让学生能够理解；最后，自动判断如何实现。
小结：借助流程图，学生用自然语言描述小猫出题的过程：新建三个变量分别是和、加数1 和加数2；设置和=加数1+加数2；开始判断输入的值，如果输入的值即和=回答，那么外观显示答对了，否则显示错了。这种解决问题的方法，我们称之为顺序执行，也叫顺序法。
提问：请列举小猫解决其他计算问题的事例。
设计意图：本课内容以游戏的形式展开，课堂气氛活跃，学生能够快速集中注意力。在问题解决中，流程图是设计作品的基础和依据，自然引出本课题——小猫出题。通过追问和列举流程图过程，学生明白了顺序执行算法在学习中的应用，从而引入后续的教学。
二、新知学习，拆解脚本
通过“小猫出题”活动，学生对变量概念有了初步的认识，引出“数据”模块。通过脚本搭建，将理论分析转化为实践操作，最后通过验证，不断调试脚本，优化思维过程。通过Scratch 语言实现顺序算法，体现计算思维。
活动2：新建变量、设置参数和回答
问题描述：新建变量在“数据”模块中，设置参数在“数字和逻辑运算”模块，回答在“侦测”模块，需要注意些什么？
要求：参阅书本，小组讨论完成。
新建三个变量，并尝试命名。
问题分析：顺序算法分析，根据问题描述如下。
①变量要关注命名过程。
②“数字和逻辑运算模块”中的四个模块可以对变量和数值进行计算。
③判断脚本设置，借助逻辑运算。
