高中信息技術(shù)課程養(yǎng)成計(jì)算思維實(shí)踐路徑

惠高峰

在教育教學(xué)改革的大力推動(dòng)下，學(xué)科教育提出了更高的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生的綜合素質(zhì)與核心素養(yǎng)更加注重，關(guān)注學(xué)生各方面的能力發(fā)揮。在現(xiàn)代技術(shù)中，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)有著關(guān)鍵性的作用，因此，學(xué)業(yè)考試并不應(yīng)該被課程的安排與設(shè)計(jì)所限制，教師需要對學(xué)生信息化素養(yǎng)更加重視，通過對學(xué)生數(shù)字化練習(xí)進(jìn)行加強(qiáng)，促進(jìn)對學(xué)生計(jì)算思維與學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。

科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展，對于高中生而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)必備技術(shù)，教師必須注重對學(xué)生此方面知識(shí)與技能的培養(yǎng)。高中信息技術(shù)課程可以促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維能力的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

一、培養(yǎng)高中生計(jì)算思維的意義

（一）計(jì)算思維能力是現(xiàn)代信息社會(huì)下基本素質(zhì)之一

計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)需要以計(jì)算思維為主。我國近些年對培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力給予了廣泛的重視與關(guān)注，特別是對不同層次的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育行業(yè)而言。計(jì)算思維主要是指對問題進(jìn)行探究、求解的一種思維能力，培養(yǎng)計(jì)算思維是可以通過計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用獲取對問題相應(yīng)的理解、掌握，計(jì)算思維所涉及的范圍較廣泛，并不是專屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科的一種思維形式。在現(xiàn)代化信息時(shí)代下，更加應(yīng)當(dāng)注重計(jì)算思維能力的提升，對各種問題進(jìn)行有效的解決。

（二）計(jì)算思維能力培養(yǎng)已經(jīng)成為高中教育的重要組成部分

計(jì)算機(jī)的教育目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，思維能力是重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，需要以此作為教學(xué)目標(biāo)加以重視。在計(jì)算機(jī)教育工作中，科學(xué)思維能力是一項(xiàng)重要的培養(yǎng)內(nèi)容，廣大教育人員必須對此更加關(guān)注、重視。計(jì)算思維的存在較廣泛，同時(shí)也是一種高階復(fù)雜性思維能力。在以往傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維時(shí)通常都是無意識(shí)進(jìn)行的，無法針對性地加強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，為了促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維能力的充分培養(yǎng)，必須通過多樣化、系統(tǒng)化、針對性的多種教學(xué)方式的結(jié)合對教學(xué)教案進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的方式來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生需要通過積極、自主的學(xué)習(xí)，通過多種實(shí)踐深化、強(qiáng)化、體會(huì)、理解并掌握計(jì)算思維。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)充分滲透計(jì)算思維，將此作為重要組成部分，在傳授學(xué)生計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提升學(xué)生的核心計(jì)算思維能力。

（三）計(jì)算思維能力是學(xué)科整合與創(chuàng)新發(fā)展的需要

計(jì)算機(jī)技術(shù)通過充分結(jié)合、交叉于各專業(yè)學(xué)科中，同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和多個(gè)專業(yè)學(xué)科課程都有著十分緊密的聯(lián)系，能夠通過多種思維能力促進(jìn)各個(gè)學(xué)科的整體發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的能力，使學(xué)生能夠在接受教育的過程中不斷獲得自我提升。

二、高中信息技術(shù)課程現(xiàn)狀分析

（一）對高中信息技術(shù)課程教學(xué)情況的分析

高中生在日常生活、學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)壓力過大，主要是由于高考影響，教學(xué)中信息課程的課時(shí)會(huì)因此而減少。另外，在具體教學(xué)過程中，大部分的信息課程教學(xué)通常是通過演示制、教授制對學(xué)生進(jìn)行傳授，因此在對理論知識(shí)的講解中過于形式化，只能夠系統(tǒng)化地進(jìn)行講解。而學(xué)生也只能夠根據(jù)教師的要求完成相應(yīng)的作業(yè)，在完成作業(yè)時(shí)大部分是為了應(yīng)付學(xué)業(yè)水平測試。但是，根據(jù)當(dāng)前的教育教學(xué)情況進(jìn)行分析，教師無法充分分析學(xué)生的學(xué)習(xí)需求與學(xué)科特點(diǎn)，大部分教學(xué)內(nèi)容不能夠吸引學(xué)生的注意力，也無法充分提升學(xué)生的興趣，從而導(dǎo)致課堂教學(xué)水平嚴(yán)重下降，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)，在此種情況下，教師的教學(xué)方式不僅對教學(xué)效果造成了不利影響，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

（二）對高中生學(xué)情的分析

在開展學(xué)科教學(xué)活動(dòng)前，需要合理分析學(xué)生的實(shí)際情況，在了解并掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與學(xué)習(xí)能力后，根據(jù)學(xué)生的身心特點(diǎn)進(jìn)行針對性的教學(xué)。高中生已經(jīng)能夠具備信息技術(shù)的基礎(chǔ)操作能力，并能夠不斷加強(qiáng)自身的學(xué)科素養(yǎng)，針對基礎(chǔ)的軟件、工具能夠進(jìn)行簡單的操作。但是根據(jù)當(dāng)前高中生的實(shí)際情況進(jìn)行分析，高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，高中生對此具有強(qiáng)烈的探究欲望，能夠善于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不斷加強(qiáng)自身的自主學(xué)習(xí)能力。而教師通常無法對學(xué)生進(jìn)行針對性的教學(xué)，也不能按照信息技術(shù)課程的具體情況整合教學(xué)內(nèi)容，分析教學(xué)方式，缺乏教學(xué)手段的創(chuàng)新，無法激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力與學(xué)習(xí)欲望。

三、高中信息技術(shù)課程中計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)策略

（一）結(jié)合實(shí)際生活的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

按照計(jì)算思維培養(yǎng)的項(xiàng)目教學(xué)法開展高中信息技術(shù)課程，其重點(diǎn)是在項(xiàng)目任務(wù)的教學(xué)驅(qū)動(dòng)下，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行充分的了解與掌握，并以此作為基礎(chǔ)為學(xué)生制訂合理的教學(xué)方式?；诖?，在具體教學(xué)過程中，教師需要合理選擇項(xiàng)目，可利用與實(shí)際生活較貼近的項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，對項(xiàng)目主體進(jìn)行明確，確保教學(xué)方案的可行性，更好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

例如，在教學(xué)“計(jì)算機(jī)程序與程序設(shè)計(jì)語言”時(shí)，教學(xué)目的是為了引導(dǎo)學(xué)生了解源代碼，同時(shí)掌握程序、算法以及相關(guān)部分之間所存在的關(guān)系，通過程序?qū)Ω鞣N不同種類的語言進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，由于所包括的任務(wù)較復(fù)雜，可通過任務(wù)教學(xué)法的方式幫助學(xué)生明確并掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，教師需要充分地了解與掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并對此進(jìn)行深入的分析，將其作為依據(jù)為學(xué)生制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)，明確教學(xué)中的重難點(diǎn)，豐富教學(xué)內(nèi)容?！坝?jì)算機(jī)程序與程序設(shè)計(jì)語言”教學(xué)中的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在對代碼所包含的算法思想進(jìn)行充分的了解與掌握，編輯程序、連接等方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容如何通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，這些都是學(xué)生掌握的基礎(chǔ)內(nèi)容。因此，采用項(xiàng)目教學(xué)法教學(xué)時(shí)，需要先了解學(xué)生對算法技能的掌握情況，并根據(jù)學(xué)生的不同情況制訂針對性的學(xué)習(xí)目標(biāo)?？赏ㄟ^小組方式進(jìn)行探究，通過此種方式提升學(xué)生對問題的分析與解決能力，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。教師所布置的任務(wù)可通過Python編寫“韓信點(diǎn)兵”的問題算法。在小組配合下執(zhí)行任務(wù)，教師需要隨時(shí)關(guān)注每個(gè)小組的完成情況，并對每組進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，要求學(xué)生在接到任務(wù)后及時(shí)進(jìn)行任務(wù)分配，明確分工。通過對Python概念進(jìn)行充分的了解，并編寫程序。此后，教師需要組織小組進(jìn)行討論，對程序設(shè)計(jì)與算法之間的關(guān)系情況進(jìn)行明確，在小組達(dá)到統(tǒng)一觀點(diǎn)后舉手匯報(bào)。通過這種方式，學(xué)生能夠?qū)υO(shè)計(jì)語言有深入的認(rèn)知。即便其他小組在此過程中出現(xiàn)遺漏，最終通過教師的總結(jié)都能夠很好地完成。由于此課程難度較大，采用項(xiàng)目教學(xué)法的方式能夠提高學(xué)生的積極性與探索欲望，在小組合作的方式輔助下，充分理解、掌握重難點(diǎn)知識(shí)，在教師的大力引導(dǎo)下，學(xué)生能夠充分吸收此部分的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，有助于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

（二）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，以實(shí)踐任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生的思維

能力

計(jì)算思維作為一種思維方式，同樣是一種對問題進(jìn)行分析與解決的實(shí)踐能力，為了能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，教師需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式，豐富教學(xué)內(nèi)容，革新教學(xué)理念，對此，可采用情境教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，通過此種方式為學(xué)生創(chuàng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，營造活躍的學(xué)習(xí)氛圍。在此過程中，教師不僅需要傳授給學(xué)生基本的信息技術(shù)知識(shí)，還要與計(jì)算思維的培養(yǎng)特點(diǎn)進(jìn)行充分的結(jié)合，加大計(jì)算思維能力的重點(diǎn)培養(yǎng)，提升學(xué)生對此方面能力的應(yīng)用。

例如，在教學(xué)“圖像信息的采集加工”時(shí)，學(xué)生在對基本的多媒體技術(shù)有了一定的了解與掌握后，需要通過多媒體技術(shù)設(shè)計(jì)、加工圖像。在此過程中，教師可通過播放一小段經(jīng)典的Family短片的方式，讓學(xué)生將注意力集中到課堂教學(xué)中，通過對短片的欣賞，感受其中的創(chuàng)意所在，使學(xué)生能夠?qū)Χ唐袕?qiáng)烈的思考，分析如何進(jìn)行制作。采用情境教學(xué)方式能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考的能力，同時(shí)能夠活躍課堂氣氛，使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中保持積極性與熱情，促進(jìn)學(xué)生的計(jì)算思維與思考能力，使學(xué)生可以在動(dòng)畫制作過程中有效地運(yùn)用所學(xué)到的技術(shù)，不斷拓展學(xué)生的思維能力，促進(jìn)思維發(fā)展，強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用能力。

（三）混合式學(xué)習(xí)教學(xué)法

混合式學(xué)習(xí)教學(xué)法是通過將以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式充分結(jié)合E-learning，將兩種方式的優(yōu)勢與作用最大化發(fā)揮，有機(jī)組合形成“線上”“線下”的形式，促進(jìn)學(xué)生由淺至深地學(xué)習(xí)?；旌鲜浇虒W(xué)法能夠促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究，通過構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生能夠獲取更寬廣的學(xué)習(xí)視野，不斷提升自身的創(chuàng)新能力與探究能力，不斷培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

例如，在教學(xué)“編制計(jì)算機(jī)程序解決問題”時(shí)，通過采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，課前階段，利用導(dǎo)學(xué)案、微視頻的模式引導(dǎo)學(xué)生更好地了解計(jì)算機(jī)與程序，VB程序在對基本元素、環(huán)境進(jìn)行編制的情況下，能夠向?qū)W生拋出一系列的實(shí)際問題，并要求學(xué)生對此進(jìn)行深入的分析，通過程序解決問題。此問題解決方式的算法較廣泛，在課堂中，學(xué)生在完成算法的過程中可充分利用程序方式對算法進(jìn)行探究，分析最佳算法。通過這個(gè)過程，學(xué)生能夠利用課余時(shí)間了解并掌握相關(guān)知識(shí)理論與技術(shù)，將培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維作為課堂教學(xué)重點(diǎn)，充分強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算思維。

綜上所述，在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中，教師要提高學(xué)生對問題的解決能力和探究能力以及對社會(huì)環(huán)境的適應(yīng)能力;教師需要通過創(chuàng)新教學(xué)模式、革新教學(xué)理念、豐富教學(xué)內(nèi)容的方式，增強(qiáng)學(xué)生對信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣，通過培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，使學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化發(fā)展需求。