高中信息技術(shù)課程教學(xué)中學(xué)生計算思維的培養(yǎng)探究

劉睦斌

【摘要】作為身處信息時代的我們，信息技術(shù)素養(yǎng)也是我們所必備的素養(yǎng)之一。目前，我國的信息技術(shù)教育水平雖處于上升階段但仍不足，計算思維在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中沒有得到足夠的重視。培養(yǎng)學(xué)生的計算思維是高中信息技術(shù)教學(xué)中要引起高度重視的教學(xué)目標(biāo)。本文主要通過講述計算思維對學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的重要性，探究信息技術(shù)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的方法。

【關(guān)鍵詞】計算思維；培養(yǎng)方法；高中信息技術(shù)課程

計算思維是一個抽象化的概念，是一種對解決問題非常有效的思維方式，是把一個現(xiàn)實(shí)的問題通過抽象和分解，并借助信息技術(shù)處理問題的方式。計算思維在設(shè)計學(xué)、物理、生物、地理等學(xué)科都被廣泛應(yīng)用。我國的教育一直在變革，但對于信息技術(shù)課程的重視程度并沒有達(dá)到像語數(shù)英的地位，而對于計算思維的理解仍處于皮毛的階段，對計算思維的理解模棱兩可，甚至將其理解為對計算機(jī)的基本應(yīng)用，如辦公軟件的應(yīng)用，這也是高中信息技術(shù)課程教學(xué)中對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)相對薄弱的原因。

一、高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計算思維培養(yǎng)的必要性

思維是抽象性的表達(dá)。在解決問題的時候，學(xué)生不應(yīng)該僅是信息技術(shù)課程教學(xué)的使用者，還應(yīng)是創(chuàng)造者，是新型問題的開創(chuàng)者，是最新技術(shù)的領(lǐng)頭者。培養(yǎng)計算思維可提高學(xué)生遇到問題解決的層次，有利于更多的學(xué)生成為信息技術(shù)時代的開發(fā)者，使他們走在信息化時代的前沿。高中生不應(yīng)滿足于信息技術(shù)課程教學(xué)中的基本技術(shù)，這只是信息技術(shù)的表象，只教會了你如何利用信息技術(shù)處理生活中的問題，并沒有獲得技術(shù)背后的思維方法，并不利于他們的長期發(fā)展，這也不是信息技術(shù)課程教學(xué)的初衷，沒有發(fā)揮出開設(shè)此課程的最大作用。讓學(xué)生學(xué)會使用信息技術(shù)和培養(yǎng)學(xué)生的計算思維是高中信息技術(shù)教學(xué)的主要任務(wù)。

二、高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)方法

基于多年教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)方法主要有以下幾點(diǎn)。

1.提高學(xué)生對信息技術(shù)課程的重視

據(jù)了解，現(xiàn)在很多學(xué)校在信息技術(shù)課程中存在著很多的不足，學(xué)校的不重視，考核制度的不完善，其與語文、數(shù)學(xué)、英語等主科相比，地位嚴(yán)重的不平等。這是觀念上的錯誤，沒有從思想上重視到信息技術(shù)的重要，直接影響了學(xué)生計算思維的培養(yǎng)。所以，要培養(yǎng)高中生的計算思維能力，首先要改變學(xué)校與教師的思想觀念，意識到信息技術(shù)課程的對高中生的重要性和其本身的價值，突出信息技術(shù)課程在高中教學(xué)模式下的地位，教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)性的學(xué)習(xí)信息技術(shù)。計算思維是高中生所必須具備的一項技能，信息技術(shù)課程是他們獲得此技能的重要途徑，所以提高信息技術(shù)課程的教學(xué)地位，多途徑地對學(xué)生的計算思維進(jìn)行培養(yǎng)。

2.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容滲透對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)

計算思維最核心的元素是四部分：問題分解，模式識別，抽象，算法的設(shè)計與評估。在實(shí)際教學(xué)過程中，有意識地將計算思維融合、滲透到教學(xué)內(nèi)容中。其實(shí)高中信息技術(shù)課程之中本身就隱含很多計算思維相關(guān)的內(nèi)容，但是教師在教學(xué)過程中未對其進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，在高中信息技術(shù)課程中的必修和選修模塊中，包含不少“抽象、問題分解、算法”的內(nèi)容，而這正是計算思維的內(nèi)容，計算思維不用額外增加教學(xué)的時間與內(nèi)容，是對原有課程的提升與發(fā)展。

如高中信息技術(shù)基礎(chǔ)必修第四章第1節(jié)編制計算機(jī)程序解決問題這部分內(nèi)容中，以設(shè)計學(xué)生成績管理系統(tǒng)作為例，在系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，即在成績管理系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)實(shí)世界的學(xué)生、教師、成績等現(xiàn)實(shí)世界的對象，通過抽象后轉(zhuǎn)化為計算機(jī)世界能識別和表達(dá)的內(nèi)容，這是典型的計算思維中的“抽象”的內(nèi)容。從軟件功能結(jié)構(gòu)上看，軟件包含的功能可分解為：學(xué)生數(shù)據(jù)管理、學(xué)生成績數(shù)據(jù)管理、課程管理、任課教師管理、成績管理人員管理、打印管理，管理功能又可進(jìn)一步分解為更小的子功能：數(shù)據(jù)的錄入、查詢、修改及分析統(tǒng)計，在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，將大問題的分解為小問題，就是計算思維中的核心要素，也是在程序設(shè)計時很自然的一種思維方式，天然地包含了計算思維的中“問題分解”的內(nèi)容。最后，從系統(tǒng)每個子功能的具體實(shí)現(xiàn)上，必然要涉及到“算法”即解決問題所要執(zhí)行的步驟的設(shè)計，并用計算機(jī)能夠識別和執(zhí)行的某種語言對其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這部分的內(nèi)容也天然地契合計算思維“算法”內(nèi)容。

3.加強(qiáng)教學(xué)與生活的聯(lián)系

計算思維對于絕大多數(shù)人來說，是一個模糊的概念，沒有一個實(shí)質(zhì)性的界定。教師應(yīng)該將將信息技術(shù)融入到生活當(dāng)中去，以生活為吸引點(diǎn)來著重培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。當(dāng)學(xué)生將生活與信息技術(shù)相結(jié)合時，可以改變他們對信息課程的認(rèn)知，從而讓他們意識到可以通過信息技術(shù)來解決生活當(dāng)中的實(shí)際問題，直接促進(jìn)學(xué)生對問題的分析能力和信息技術(shù)技能，間接培養(yǎng)了計算思維。例如SCRATCH軟件教學(xué)，這軟件是一個積木式的編程工具，非常適合編程基礎(chǔ)薄弱的青少年學(xué)習(xí)編程，學(xué)生不用花時間學(xué)習(xí)程序設(shè)計語言規(guī)范本身的內(nèi)容，而將注意力集中于算法的設(shè)計。教師可以以一個典型的例子為主題，如游戲大魚吃小魚、植物大戰(zhàn)僵尸、拼圖等，增強(qiáng)學(xué)生的興趣，充分發(fā)揮他們的想象力。

4.因材施教發(fā)展創(chuàng)新教學(xué)

人與人之間存在著一定的差異性，不同的人對于同一個事物的理解也不一樣，可以根據(jù)他們的信息技術(shù)的水平和他們個人的性格特征，把學(xué)生分為不同的層次，設(shè)置不同的教學(xué)內(nèi)容、任務(wù)、要求，采取不同的教學(xué)模式，使學(xué)生能更好的吸收，更能引起他們對信息技術(shù)這門課程的興趣。在信息技術(shù)課程教學(xué)方面，教師要開展創(chuàng)新性教學(xué)，需要更改老的方法與方式，在教授他們課本上的理論知識以外，要以計算思維為出發(fā)點(diǎn)，以不同的教學(xué)任務(wù)結(jié)合不同的教學(xué)方法促進(jìn)高中生在信息技術(shù)課程中更好的培養(yǎng)計算思維。例如在網(wǎng)頁特效制作的教學(xué)中，設(shè)置三個不同難度的學(xué)習(xí)任務(wù)，低難度的任務(wù)是：利用教師準(zhǔn)備好的現(xiàn)成的特效代碼，插入到網(wǎng)頁HTML代碼指定的位置，實(shí)現(xiàn)特效；中等難度的任務(wù)是：提供包含網(wǎng)頁特效代碼的網(wǎng)頁，讓學(xué)生自己尋找并將它復(fù)制出來應(yīng)用到自己的網(wǎng)頁中去；高級難度的任務(wù)是：將網(wǎng)頁特效代碼進(jìn)行修改或自己編寫腳本實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁特效，讓基礎(chǔ)好的學(xué)生能“吃得飽”，讓基礎(chǔ)差的學(xué)生也“有得吃”。

本文主要研究在高中信息技術(shù)中對于計算思維的培養(yǎng)方法。在整個高中教學(xué)中，信息技術(shù)課程是不可忽略的，也是學(xué)校與教師需要重視的問題，應(yīng)該認(rèn)識到目前的不足，結(jié)合創(chuàng)新方法教學(xué)，利用課程的教學(xué)任務(wù)的相對的人才培養(yǎng)計劃，更好地對學(xué)生的計算思維進(jìn)行培養(yǎng)。文章首先根據(jù)我國目前對于信息技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀，從而提出信息技術(shù)教程對技術(shù)思維培養(yǎng)的必要性，最后分析出高中信息技術(shù)教程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)方法，以幫助高中生提高自我的思考能力與創(chuàng)造力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李川奇.高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)思考[J]. 中國新通信， 2018（7）.

[2]曹金華.基于高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)下的計算思維能力的培養(yǎng)策略[J].電腦與信息技術(shù)，2018（05）：76-78.