高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計算思維培養(yǎng)存在的問題及對策探究

林航

摘 要：在信息技術(shù)高速發(fā)展的時代背景下，高中信息技術(shù)教學(xué)也面臨著新的改革和發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的以培養(yǎng)學(xué)生操作能力為主的信息技術(shù)教學(xué)已經(jīng)無法滿足新時期學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，只有深化教學(xué)改革，將計算思維作為重要的教學(xué)任務(wù)之一，才能更好地應(yīng)對新時代的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)如今，計算思維已經(jīng)成為高中生必須具備的信息素養(yǎng)之一，同時也是衡量人才自身綜合素質(zhì)的重要標準之一，為此高中信息技術(shù)教學(xué)中，就應(yīng)該加強重視計算思維的培養(yǎng)，采取有效的培養(yǎng)策略，促進學(xué)生計算思維的提升，為其后續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。本篇文章主要圍繞高中信息技術(shù)教學(xué)中計算思維培養(yǎng)中的問題展開分析，并提出有效的解決對策。

關(guān)鍵詞：高中;信息技術(shù)教學(xué);計算思維;培養(yǎng);問題;對策;探究

隨著我國信息技術(shù)教學(xué)改革力度的不斷加強，學(xué)生計算思維的培養(yǎng)也受到了高度重視和關(guān)注。計算思維是高中信息技術(shù)改革的重點和難點，也是每個學(xué)生必須具備的信息技術(shù)素養(yǎng)之一，計算思維的培養(yǎng)將會對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活以及未來的就業(yè)和發(fā)展產(chǎn)生十分深遠的影響。盡管目前已經(jīng)有越來越多的教師深刻地認識到計算思維培養(yǎng)的重要性，但是在實際的培養(yǎng)過程中依舊存在一定的問題沒有得到有效的解決，導(dǎo)致學(xué)生的計算思維無法得到有效的培養(yǎng)和提升，這就需要教師從教學(xué)實際出發(fā)，積極探索有效的解決對策，加強對學(xué)生計算思維的有效培養(yǎng)，從而促進學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的良好發(fā)展。

一、計算思維相關(guān)概述

所謂計算思維，簡單來說就是指人的腦力活動，深入來說就是指人們利用信息技術(shù)將相關(guān)的計算方式應(yīng)用在計算機系統(tǒng)中，并利用計算機的優(yōu)勢來解決相關(guān)的問題。而在具體的高中信息技術(shù)教學(xué)中，計算思維是指學(xué)生在解決學(xué)習(xí)問題的過程中，能夠利用計算機系統(tǒng)以及理性思維來對問題進行界定，并利用一定的算法來解決實際問題。[1]

計算思維具有很強的抽象性以及自動性的特點，是每個高中生都必須要具備的思維能力，也是信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)中的重要內(nèi)容之一，對于高中生的學(xué)習(xí)和發(fā)展有重要影響。值得注意的是，教師在培養(yǎng)學(xué)生計算思維的過程中，需要注意以下的問題：第一，計算思維與計算機編程存在明顯的差異，計算機編程僅僅是計算思維的模擬，適用于重復(fù)的計算，而計算思維則是一種非程序化的思維，需要學(xué)生在理解編程的基礎(chǔ)上對其背后的抽象思維進行理解;第二，計算思維并不是刻板、機械化的思維，而是實現(xiàn)了數(shù)學(xué)思維與工程思維的結(jié)合，屬于腦力活動范疇;第三，培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目的是更好地解決生活和社會中的問題，是培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力的一種方法，這就需要制訂明確的教學(xué)目標，保證信息技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，才能更好地達到計算思維培養(yǎng)的目的。

二、計算思維培養(yǎng)的重要性分析

隨著社會的進步以及快速發(fā)展，對信息技術(shù)技能也提出了更高的要求，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維也成為高中信息技術(shù)教學(xué)中的重要任務(wù)。實際上，計算思維屬于高中信息技術(shù)教學(xué)中的核心內(nèi)容，具有十分重要的教學(xué)價值觀以及現(xiàn)實教育意義，是順應(yīng)我國人才建設(shè)的重要趨勢，也是培養(yǎng)高素質(zhì)信息技術(shù)人才的重要舉措。

（一）有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

眾所周知，高中信息技術(shù)教學(xué)具有很強的基礎(chǔ)性和綜合性特征，其中算法與程序設(shè)計是最重要的內(nèi)容。在具體的課堂教學(xué)中，通過加強對學(xué)生計算思維的有效培養(yǎng)，不僅可以幫助學(xué)生加強對基礎(chǔ)信息技術(shù)知識的理解和應(yīng)用，而且還能幫助學(xué)生將知識真正地轉(zhuǎn)化為相關(guān)的技能，是提高學(xué)生實踐操作技能的重要路徑，同時還能促進學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和提升。

（二）有利于拓展學(xué)生的視野

信息技術(shù)的顯著優(yōu)勢就是信息量大，在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，要求教師能夠靈活地選取和應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)中的信息，這就無形中幫助學(xué)生學(xué)習(xí)到了更多新的知識，是對學(xué)生視野的開闊，也能幫助學(xué)生更加靈活地應(yīng)用計算思維解決學(xué)習(xí)以及生活中的問題，夯實學(xué)生的信息技術(shù)技能和信息技術(shù)知識基礎(chǔ)，對于促進學(xué)生信息技術(shù)綜合能力的提升有重要意義。

（三）實現(xiàn)了信息技術(shù)教學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)的相輔相成

實際上，信息技術(shù)是在數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)上而逐漸形成和發(fā)展起來的，數(shù)學(xué)與信息技術(shù)之間的關(guān)系十分密切。而在信息技術(shù)課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，實現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識與信息技術(shù)的融合，同時還能將數(shù)學(xué)中的算法知識與信息技術(shù)中的算法知識進行聯(lián)動和對比，從而幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用算法知識解決實際問題，最重要的是學(xué)生在數(shù)學(xué)以及信息技術(shù)學(xué)習(xí)方面也能取得相應(yīng)的進步和發(fā)展。

三、高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計算思維培養(yǎng)存在的問題

（一）教師缺乏對計算思維的正確理解和認識

在高中信息技術(shù)改革以及素質(zhì)教育快速發(fā)展的背景下，學(xué)生計算思維的培養(yǎng)也受到了高度重視和關(guān)注，但是在培養(yǎng)學(xué)生計算思維的過程中，依舊存在一定的問題。在實際的計算思維培養(yǎng)過程中，部分教師并沒有深刻地全面認識和理解計算思維的概念，再加上受到傳統(tǒng)教育理念的影響，信息技術(shù)教學(xué)也沒有受到足夠高的重視，導(dǎo)致教師缺乏對計算思維的深入分析，也沒有積極探索計算思維的培養(yǎng)策略，另外再加上缺少可借鑒的經(jīng)驗，致使學(xué)生的計算思維也得不到有效的培養(yǎng)和提升。

（二）學(xué)生的信息技術(shù)基礎(chǔ)薄弱

目前來看，高中生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也存在著參差不齊的情況，學(xué)生所掌握的信息技術(shù)基礎(chǔ)知識也存在較大的差異，而且多數(shù)學(xué)生在信息技術(shù)的學(xué)習(xí)方面都缺少一定的系統(tǒng)性和連貫性，甚至有些學(xué)生在中小學(xué)階段并沒有接觸過信息技術(shù)，這必然會影響到學(xué)生計算思維的培養(yǎng)和提升。

（三）教材知識陳舊落后

眾所周知，信息技術(shù)學(xué)科與其他的學(xué)科相比，知識更新速度明顯更快，然而實際上，教材的更新速度卻無法及時跟上時代的發(fā)展趨勢，目前我國多數(shù)的高中信息技術(shù)教學(xué)所使用的都是老教材，教材中的很多知識都已經(jīng)過時了，無法滿足學(xué)生計算思維的培養(yǎng)要求，難以形成完善的計算思維培養(yǎng)架構(gòu)，也會影響到學(xué)生計算思維的發(fā)展。[2]

（四）教師的信息技術(shù)能力不足

信息技術(shù)教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)，對教師的信息技術(shù)能力和素養(yǎng)也有較高的要求，只有教師具備完善的信息技術(shù)能力和素養(yǎng)，才能保證學(xué)生的計算思維得到有效的培養(yǎng)。而實際上，多數(shù)的信息技術(shù)教師并不是專業(yè)的信息技術(shù)人才，而且信息技術(shù)能力方面也存在一定的缺陷，僅僅懂得簡單的編程和操作，這種情況就會限制學(xué)生計算思維的形成和發(fā)展。

四、高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計算思維培養(yǎng)的有效對策

（一）加強對信息技術(shù)教學(xué)的重視，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)

為了讓學(xué)生的計算思維得到有效的培養(yǎng)和提升，學(xué)校層面上就應(yīng)該加強對信息技術(shù)教學(xué)的重視，避免出現(xiàn)信息技術(shù)課程被占用等情況，同時還需要不斷地完善信息技術(shù)的相關(guān)教學(xué)資源，配備數(shù)量充足的計算機設(shè)備，保證每個學(xué)生都能有計算機進行操作。同時還需要不斷地提升信息技術(shù)教師的專業(yè)素養(yǎng)，除了學(xué)校組織開展定期的培訓(xùn)工作外，還需要不斷地提升教師自身的專業(yè)素養(yǎng)，保證他們始終具有明確、清醒的學(xué)科專業(yè)意識，這樣才能更好地滿足時代的發(fā)展趨勢。所以學(xué)校和教育部門還需要制訂合理的獎懲激勵機制，使用科學(xué)的制度來引導(dǎo)教師進行深度的學(xué)習(xí)，將激勵機制與教師的績效、晉級與評優(yōu)等進行掛鉤，從而激發(fā)教師主動學(xué)習(xí)以及自我完善的積極性，促進教師專業(yè)素養(yǎng)和能力的提升。

（二）重構(gòu)課程內(nèi)容，挖掘計算思維

在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中，要想有效地加強對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)，就需要深入挖掘教材內(nèi)容，做好教材的重構(gòu)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和特點來開展教學(xué)活動，為學(xué)生提供思考和學(xué)習(xí)的平臺，并設(shè)計一定的探究問題，來培養(yǎng)、鍛煉和提高學(xué)生解決問題的能力，促進學(xué)生計算思維的培養(yǎng)和發(fā)展。例如：在教學(xué)“數(shù)據(jù)、信息與知識”這一內(nèi)容時，就可以對教材中的內(nèi)容進行重組，設(shè)計出以發(fā)現(xiàn)——體驗——抽象——抽象——自動化為主的學(xué)習(xí)探究過程，并為學(xué)生設(shè)置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)數(shù)據(jù)、信息進行搜集，并建立數(shù)據(jù)模型，以小組為單位，進行合作探究學(xué)習(xí)，來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生最好的教師，為了讓學(xué)生的計算思維得到有效的培養(yǎng)和提升，還需要不斷地加強對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)知識和技能的動力來源，所以教師在高中信息技術(shù)教學(xué)中還需要注重激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息技術(shù)教學(xué)具有很強的實踐性，所以教師在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，可以指導(dǎo)學(xué)生來完成具有一定難度的操作，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的成功感，體驗到信息技術(shù)學(xué)習(xí)的樂趣所在，從而激發(fā)學(xué)生的認知欲望，讓學(xué)生產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)信息技術(shù)的動機，為學(xué)生計算思維的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。[3]

（四）注重學(xué)生基礎(chǔ)知識的教學(xué)和鞏固

鑒于高中生的信息技術(shù)基礎(chǔ)存在一定的差異性，所以教師在信息技術(shù)教學(xué)中還需要注重幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識，夯實學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，為學(xué)生計算思維的發(fā)展和提升做好鋪墊。為此教師應(yīng)該調(diào)查和掌握每個學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，并在此基礎(chǔ)上采取有效的手段幫助學(xué)生強化信息技術(shù)基礎(chǔ)知識，為后續(xù)計算思維的順利培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)，也能讓學(xué)生輕松地學(xué)習(xí)相關(guān)的知識和技能。

（五）創(chuàng)新教學(xué)方法，提高學(xué)生的計算思維能力

高中生計算思維的培養(yǎng)，與教學(xué)方法有很大的關(guān)系，只有選擇適宜的教學(xué)方法，才能促進學(xué)生計算思維的發(fā)展和提升。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是無法滿足學(xué)生計算思維培養(yǎng)需求的，所以教師就需要對教學(xué)方法進行創(chuàng)新，選擇恰當?shù)慕虒W(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動地利用計算思維去解決實際問題。比如：在教學(xué)“算法與程序?qū)崿F(xiàn)的綜合應(yīng)用”這一內(nèi)容時，就可以利用頭腦風(fēng)暴法，引導(dǎo)學(xué)生找出算法，并指導(dǎo)學(xué)生對算法進行優(yōu)化，同時幫助學(xué)生理解不同算法的執(zhí)行效果也有所不同，并經(jīng)過反復(fù)的思考和訓(xùn)練，來鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。當然教師也可以提出同類型的問題，幫助學(xué)生重新體驗編程的過程，并不斷地總結(jié)和歸納，保證學(xué)生在面臨同樣的問題時，可以選擇最佳的算法，提高學(xué)生對知識的靈活應(yīng)用能力，讓學(xué)生在反復(fù)的練習(xí)中提高自身的計算思維能力。[4]

除此之外，教師還應(yīng)該鼓勵學(xué)生積極進行課后的實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的信息技術(shù)知識來解決生活中出現(xiàn)的問題，來鞏固學(xué)生的計算思維。可以為學(xué)生設(shè)計這樣的問題：“班級舉辦歌唱比賽，邀請了10位領(lǐng)導(dǎo)作為評委，在評分過程中，讓學(xué)生設(shè)計小程序提高平均分的計算速度和準確性?！蓖ㄟ^這樣的情境化的實踐活動，幫助學(xué)生提高計算思維，從而更好地促進學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的提升。

結(jié)束語

計算思維是高中信息技術(shù)教學(xué)中的重要任務(wù)，對于學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的發(fā)展有重要作用，但是目前在計算思維培養(yǎng)中還存在一些問題，這就需要教師加強重視，并提出有效的解決對策，來提高計算思維的培養(yǎng)效果，促進學(xué)生計算思維能力的提升。

參考文獻

[1]王克勝.高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計算思維培養(yǎng)存在的問題及對策[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2020（10）：29-32.

[2]趙郁華.高中信息技術(shù)課程教學(xué)中學(xué)生計算思維的培養(yǎng)研究[J].教育界：綜合教育研究（上），2019（5）：69-70.

[3]肖娟.淺談高中信息技術(shù)教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)[J].基礎(chǔ)教育論壇：綜合版，2019（12）：61.

[4]王暉.淺談中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中存在的問題及對策研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教學(xué)研究），2019，13（20）：138.