計算思維在初中信息技術(shù)課中的應(yīng)用

張璐

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益普及，信息技術(shù)課程在教育領(lǐng)域的地位越來越高，影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活，具有不可替代性。計算思維簡單來說是將一個復(fù)雜問題通過轉(zhuǎn)化、化簡等方法，簡述成一個易于解決、簡單通俗的問題。在初中信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中，教師需科學(xué)合理的應(yīng)用計算思維，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合計算思維分析、處理與解決問題，改善整體教學(xué)成效。

重視信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)

在我國，計算思維的培養(yǎng)最早源自高校教育，隨著教育改革的全面深入與持續(xù)推進，在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中也開始注重計算思維的滲透。要想更好地發(fā)展學(xué)生的計算思維，初中信息技術(shù)教師首先需高度重視基礎(chǔ)教學(xué)部分，認真研究和分析教材，從中挖掘有關(guān)計算思維的知識信息，以此為契機優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和制定教學(xué)計劃。另外，教師在日常教學(xué)中，要善于營造和發(fā)現(xiàn)各個教學(xué)機遇，刻意融入計算思維的教學(xué)，逐步提高學(xué)生對計算思維的認知。

在開展《數(shù)據(jù)挖掘》教學(xué)時，教師先設(shè)計“猜一猜”：不同人群瀏覽同一個網(wǎng)頁時看到的內(nèi)容是否一致。出示淘寶網(wǎng)首頁廣告區(qū)域截圖，讓學(xué)生在組內(nèi)交流各自的發(fā)現(xiàn)：不同人群瀏覽的同一網(wǎng)頁推送的廣告不同，追問：淘寶為什么能根據(jù)個人喜好推送商品？使其得知淘寶是在挖掘和分析用戶瀏覽行為的基礎(chǔ)上，進行的定向產(chǎn)品推廣。接著，教師在課件中出示城市熱力圖、旅游熱圖和地圖上的路線規(guī)劃，提問：安保使用熱力圖的作用？百度大數(shù)據(jù)對旅游的作用？導(dǎo)航是如何規(guī)劃路徑的？引導(dǎo)學(xué)生得出數(shù)據(jù)挖掘的三個目的：把握趨勢、預(yù)測和求最優(yōu)解。隨后教師出示本地與鄰市的空氣質(zhì)量預(yù)報圖，讓學(xué)生借助WPS表格工具嘗試挖掘空氣質(zhì)量狀況，且對比。

這樣著重鍛煉學(xué)生從數(shù)據(jù)挖掘分析數(shù)據(jù)的意識，使其了解數(shù)據(jù)挖掘的目的，運用統(tǒng)計學(xué)方法尋找蘊藏在數(shù)據(jù)之中的規(guī)律，用恰當(dāng)?shù)姆绞街庇^地表達出來，提高他們的計算思維認知。

科學(xué)定位課堂師生角色

在初中信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中，技術(shù)思維的培養(yǎng)不能僅僅停留在純粹的理論教學(xué)層面，要注重理論教學(xué)和實踐操作之間的有機結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生將計算思維運用到實際操作中，引領(lǐng)他們解決一些基礎(chǔ)性或?qū)嶋H問題。而且信息技術(shù)本身就是一門實踐性學(xué)科，初中信息技術(shù)教師在培養(yǎng)學(xué)生計算思維過程中，應(yīng)多給他們一些上機操作的機會，強化理論和實踐間的聯(lián)系，使其學(xué)會運用計算思維處理和解決問題，體會到計算思維的價值，達到學(xué)以致用的目的。

以《音頻獲取與加工》教學(xué)為例，初中生雖然對音頻有所了解，但是不清楚聲音怎么在計算機中表示、聲音波形描述和特點等，教師可利用動畫、圖像等手段，將抽象的理論知識變得形象化，帶領(lǐng)他們直觀地了解音頻的形成過程，使其理解音頻中各個指數(shù)的概念，以及各個指數(shù)和音頻質(zhì)量的關(guān)系。之后，教師組織學(xué)生進行課堂實驗：改變音頻的聲道數(shù)，觀察聲音效果有什么變化，讓他們采用Audition軟件，變化古詩朗誦“飲湖上初晴后雨”的聲音通道數(shù)，傾聽音頻效果、觀察規(guī)律。學(xué)生先打開軟件，運用工具打開“波形”編輯視圖，將原文件中的兩個聲道轉(zhuǎn)變成一個聲道，提取出單聲道文件，再分別改變音頻量化位數(shù)和采樣頻率，對比兩種聲音的效果特點。

上述案例，教師在課堂教學(xué)中始終以學(xué)生為主體，根據(jù)他們的實際情況設(shè)計教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容由簡單的使用音頻信息上升至聲音信息化層面，并通過動手嘗試促進計算思維的養(yǎng)成。

理論實踐有機結(jié)合

在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中，教師需科學(xué)運用計算思維教學(xué)模式，以經(jīng)驗當(dāng)作解決問題的切入點，構(gòu)建新的知識模式，科學(xué)定位課堂師生角色，幫助學(xué)生構(gòu)建更加完善的計算思維體系，使其學(xué)會運用這思維模式舉一反三，形成良好的遷移能力。同時，初中信息技術(shù)教師在基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)該尊重和明確學(xué)生的主體地位，針對個體差異進行差別性指導(dǎo)，增強師生之間的交流和溝通，促進他們計算思維的構(gòu)建，以及理論知識的掌握和實際操作能力。

在《圖片加工軟件》教學(xué)中，教師可以先播放動畫片《小豬佩奇》中的精彩片段，呈現(xiàn)妙趣橫生的圖像，提問：計算機是怎么讓圖像在屏幕上出現(xiàn)的？又是采用什么方式準(zhǔn)確描述這些圖像信息的？以此吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。接著，教師隨機選擇一張圖像放大8倍，讓學(xué)生認真觀察，發(fā)現(xiàn)和理解構(gòu)成圖像的基本單位——像素及像素的特點，并展示一組電子圖像與實物照片的對比實例，組織他們分析、思考與比較兩種圖像的聯(lián)系和區(qū)別，使其了解圖像的基本概念與原理。之后，教師指導(dǎo)學(xué)生打開PS軟件，運用工具研究圖像的尺寸和輸出分辨率、圖像質(zhì)量和打印尺寸的關(guān)系，同學(xué)之間相互分析，得出圖像參照和圖像質(zhì)量間的關(guān)系。

如此，教師運用探究式教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生親身參與到觀察、研究和實踐中，使他們在動手操作中進一步了解圖片的相關(guān)知識和PS軟件，逐步養(yǎng)成運用計算思維解決問題的意識。

結(jié)束語

在初中信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中應(yīng)用計算思維，不僅做到與時代接軌，還是改善學(xué)生思維能力的關(guān)鍵途徑，教師應(yīng)不斷改進和優(yōu)化教學(xué)方法，制定科學(xué)合理的教學(xué)對策，從多個方位培養(yǎng)學(xué)生計算思維，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

（作者單位：江蘇省海門市悅來初級中學(xué)）