淺談中職信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)

費(fèi)曉燕

[摘? ?要]計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一。在中職信息技術(shù)教學(xué)中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題分解能力、模式識(shí)別能力、抽象泛化能力、算法歸納能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算思維;中職;信息技術(shù);教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? ? G71? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）27-0095-02

“計(jì)算思維”屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)范疇，涵蓋問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類(lèi)行為理解等計(jì)算機(jī)科學(xué)的一系列思維活動(dòng)，就是通過(guò)約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看似非常困難的問(wèn)題，重新闡釋成一個(gè)我們知道怎樣解決的問(wèn)題。計(jì)算思維包括抽象思維、分解思維、算法思維、評(píng)估思維和概括思維等五個(gè)核心要素。計(jì)算機(jī)科學(xué)在本質(zhì)上源自工程思維，因?yàn)槿藗兘ㄔ斓氖悄軌蚺c實(shí)際世界互動(dòng)的系統(tǒng)，基本計(jì)算設(shè)備的限制迫使計(jì)算機(jī)學(xué)家必須計(jì)算性地思考，而不能只是數(shù)學(xué)性地思考。構(gòu)建虛擬世界的自由使我們能夠設(shè)計(jì)超越物理世界的各種系統(tǒng)。不加入計(jì)算思維的刻板技能，意味著機(jī)械的重復(fù)。因此，人們從計(jì)算機(jī)的“思維模式”中得到啟發(fā)，總結(jié)概括出“計(jì)算思維”理論，用于問(wèn)題的求解。當(dāng)前，中等職業(yè)學(xué)校普遍開(kāi)設(shè)信息技術(shù)課程，我們?cè)谥新毿畔⒓夹g(shù)課程教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到需要解決的問(wèn)題時(shí)，學(xué)會(huì)使用“計(jì)算思維”思考與練習(xí)，養(yǎng)成運(yùn)用“計(jì)算思維”求解的能力與習(xí)慣。

多年來(lái)，在中職學(xué)校，信息技術(shù)課程被很多學(xué)生簡(jiǎn)單地認(rèn)定為“副課”，學(xué)生不注重信息技術(shù)課程與其他基礎(chǔ)學(xué)科及專(zhuān)業(yè)課程之間的滲透與融合，對(duì)信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)不重視;而且，受制于初中的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，中職學(xué)生的信息技術(shù)基礎(chǔ)能力參差不齊。

隨著對(duì)計(jì)算思維的研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，對(duì)接學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)需求、對(duì)接學(xué)生職業(yè)崗位需求，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的動(dòng)力。根據(jù)對(duì)計(jì)算思維能力的細(xì)化與解析，我們把中職學(xué)生的計(jì)算思維能力解析為問(wèn)題分解能力、模式識(shí)別能力、抽象泛化能力、算法歸納能力，充分發(fā)揮信息技術(shù)課程對(duì)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性作用。

一、培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題分解能力

教師要引導(dǎo)學(xué)生將較復(fù)雜的問(wèn)題分解為較小、較簡(jiǎn)單的問(wèn)題。在訓(xùn)練學(xué)生問(wèn)題分解能力時(shí)，教師給學(xué)生展示較大型復(fù)雜問(wèn)題的場(chǎng)景，看似無(wú)頭緒、難度大，但教師可對(duì)學(xué)生的問(wèn)題分解過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)。首先，讓學(xué)生靜心思考，如何將這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題分解為眾多邏輯清晰的小問(wèn)題;其次，討論、分解出可行的方案，教師加以糾正與完善;第三，讓學(xué)生付諸行動(dòng)。在學(xué)生實(shí)踐的過(guò)程中，教師逐步引導(dǎo)，適時(shí)加以指導(dǎo)與點(diǎn)評(píng)，直至學(xué)生學(xué)會(huì)分解問(wèn)題的方法。對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)，如果教師不作問(wèn)題分解的提示與引導(dǎo)，他們對(duì)于這種較復(fù)雜的任務(wù)本來(lái)就缺乏耐心、缺少探索精神，感到困惑、無(wú)趣、無(wú)從下手，容易產(chǎn)生直接放棄的念頭。因此，在信息技術(shù)課程教學(xué)中，我們要主動(dòng)培養(yǎng)中職學(xué)生的問(wèn)題分解能力。從沒(méi)那么復(fù)雜的問(wèn)題開(kāi)始訓(xùn)練，然后布置更難的任務(wù)，在訓(xùn)練過(guò)程中還可輔以思維導(dǎo)圖，真正教會(huì)學(xué)生如何用計(jì)算思維解決較大、較復(fù)雜的問(wèn)題，掌握相應(yīng)的方法與途徑，讓學(xué)生在將來(lái)工作中遇到類(lèi)似的復(fù)雜問(wèn)題時(shí)知道如何著手分解問(wèn)題。

二、培養(yǎng)學(xué)生的模式識(shí)別能力

教師要讓學(xué)生學(xué)會(huì)建立相似問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系，以掌握一類(lèi)問(wèn)題的解決通法。模式識(shí)別，是要求學(xué)生分析相似對(duì)象或經(jīng)驗(yàn)，找出這類(lèi)對(duì)象與問(wèn)題的共同點(diǎn)，從而找到相似問(wèn)題的統(tǒng)一解決方法，是瞬間將問(wèn)題簡(jiǎn)單化的思維，即將陌生的新問(wèn)題變成熟悉解決對(duì)策的舊問(wèn)題。如何教會(huì)學(xué)生識(shí)別問(wèn)題的模式？以辦公軟件中最基本的Word、Excel、PowerPoint的教學(xué)為例，這三個(gè)應(yīng)用程序都是微軟公司開(kāi)發(fā)的辦公軟件Office套件之一。三者的功能與解決問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不一樣，但文字錄入、字體、字號(hào)、顏色設(shè)置、插入圖片、背景設(shè)置等基本操作都基本一樣，甚至工具欄中的按鈕標(biāo)志、編輯菜單中的命令位置與表述也是一樣的。因此，教師在教學(xué)時(shí)，可精講Word應(yīng)用程序的各項(xiàng)設(shè)置，讓學(xué)生精學(xué)精練，熟練掌握Word相關(guān)操作，也可以時(shí)常將Excel、PowerPoint中的同類(lèi)設(shè)置提到前面來(lái)“類(lèi)比講解”，這樣一來(lái)，作為后面要學(xué)的新知識(shí)的Excel、PowerPoint應(yīng)用程序的基本設(shè)置自然就沒(méi)有難度了，有些學(xué)生還能完全自學(xué)。這樣的做法無(wú)形中教會(huì)了學(xué)生“模式識(shí)別”，讓他們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)知識(shí)遷移。最可貴的是，對(duì)于一貫沒(méi)有多大學(xué)習(xí)興趣與信心的中職生來(lái)說(shuō)，這有利于培養(yǎng)他們的自信心，為他們?cè)诮窈蟮墓ぷ鲘徫簧辖邮苄轮R(shí)、學(xué)習(xí)新技能提供了重要的方法借鑒。

三、培養(yǎng)學(xué)生的抽象泛化能力

教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)別問(wèn)題的主線和關(guān)鍵點(diǎn)，忽略不相關(guān)的細(xì)節(jié)。抽象是指對(duì)于在現(xiàn)實(shí)生活中存在或不存在的事物，通過(guò)人腦想象出三維或四維立體模型;泛化是指大腦將以上抽象模型清晰展現(xiàn)。在中職信息技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中，這兩項(xiàng)能力的培養(yǎng)則簡(jiǎn)化為引導(dǎo)學(xué)生懂得篩選與事物相關(guān)的重要信息，從紛繁復(fù)雜的枝節(jié)中提煉出正確、精煉的核心主線，訓(xùn)練學(xué)生第一時(shí)間抓住問(wèn)題的關(guān)鍵，以最快的速度從無(wú)關(guān)細(xì)節(jié)中分離出核心信息。通過(guò)培養(yǎng)“抽象泛化”思維能力，學(xué)生能篩選有效的信息，識(shí)別自己需要的特定信息。隨著閱歷的增加，學(xué)生接受的信息也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜：在學(xué)校接觸的是知識(shí)與試題;走上工作崗位后，會(huì)遇到職場(chǎng)中各種更復(fù)雜的問(wèn)題。抽象泛化能力對(duì)于解決工作中的實(shí)際問(wèn)題來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常寶貴的本領(lǐng)，其培養(yǎng)能讓學(xué)生終身受益。信息技術(shù)課程教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的抽象泛化能力，教師要善于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)解決類(lèi)似、相似問(wèn)題的能力。

四、培養(yǎng)學(xué)生的算法歸納能力

教師要引導(dǎo)學(xué)生厘清解決問(wèn)題的思路，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的步驟。算法是一種“程序化”思想，是引導(dǎo)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成某項(xiàng)任務(wù)的一系列指令或某項(xiàng)規(guī)則。歸納的基本思想是通過(guò)列舉少量的特殊情況，經(jīng)過(guò)分析，最后找出事物的一般關(guān)系與規(guī)律。算法思維強(qiáng)調(diào)思路的條理化、邏輯化、程序化，即注重解決問(wèn)題的規(guī)范性、條理性與邏輯性。在中職信息技術(shù)課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的算法歸納能力，旨在讓學(xué)生在歸納概括的過(guò)程中培養(yǎng)邏輯思維能力，從而進(jìn)一步體會(huì)算法與現(xiàn)實(shí)世界的密切關(guān)系。培養(yǎng)算法歸納能力的過(guò)程如下：首先，細(xì)心觀察題目，理解題意;其次，開(kāi)動(dòng)腦筋，積極思考，發(fā)散思維，列舉出可能的歸納策略;第三，測(cè)試歸納出來(lái)的策略的正確性與可行性，經(jīng)過(guò)反復(fù)檢查與驗(yàn)證，最終得出結(jié)果。其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)是證明歸納出的策略與方法的正確性與可行性。如果實(shí)在沒(méi)有辦法嚴(yán)格證明方法與策略的正確性，也要盡可能多地找出反例，提供其不成立的證據(jù)。對(duì)于這一系列的過(guò)程與思路，學(xué)生都要有序地記錄下來(lái)，供自己反復(fù)檢查。這樣的習(xí)慣堅(jiān)持下來(lái)，有利于學(xué)生自然而然地養(yǎng)成算法思維，提高算法歸納能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

在中職信息技術(shù)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維任重而道遠(yuǎn)。教師要制定長(zhǎng)期教學(xué)目標(biāo)，重組教學(xué)內(nèi)容，將繁雜的課程知識(shí)分解成一個(gè)個(gè)專(zhuān)題，落實(shí)到具體的課堂教學(xué)中;根據(jù)計(jì)算思維培養(yǎng)要求，不斷優(yōu)化相關(guān)教學(xué)內(nèi)容;不斷探索更優(yōu)、更適合的評(píng)價(jià)方式，制定多維考核方案等。這樣，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，幫助學(xué)生學(xué)好信息技術(shù)課程，甚至讓學(xué)生將計(jì)算思維運(yùn)用到其他課程的學(xué)習(xí)中。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 郭風(fēng).大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)參與式教學(xué)模式探究[J].考試周刊，2014（91）：125-126.

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[3]? 李夢(mèng)蘭.分析高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀與對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)村教育，2019（17）：29.

[4]? 徐美娟.外顯化教學(xué) 培養(yǎng)信息技術(shù)計(jì)算思維[J].小學(xué)生（中旬刊），2021（7）：112.

[5]? 陸駿杰.思維可視化工具助力學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)[J].理科愛(ài)好者（教育教學(xué)），2021（1）：176-177.

（責(zé)任編輯? ? 周侯辰）