高中信息技術課程教學中計算思維的培養

侯慧玲，王新龍，李學斌

（長治學院 計算機系，山西 長治 046011）

高中信息技術課程教學中計算思維的培養

侯慧玲，王新龍，李學斌

（長治學院 計算機系，山西 長治 046011）

計算思維是未來社會每個人應該具有的基本能為之一，因此，如何在高中信息技術課堂中培養學生的計算思維能力就顯得尤為重要。文章從高中信息技術課程開展現狀出發，對高中信息技術課堂中如何培養計算思維的幾個方面展開了分析。

計算思維；高中信息技術；信息素養

1 研究背景

自2006年3月，曾任美國卡內基·梅隆大學（CMU）計算機科學系主任、現任美國基金會（MSP）計算機和信息科學與工程部（CISE）主任的周以真（Jeannette M.Wing）教授在美國計算機權威雜志ACM上發表并定義了計算思維（Computational Thinking）以來，關于計算思維的討論成為了目前國內外研究的一個熱點。

在我國，針對計算思維所開展的研究主要體現在高等教育領域，例如2010年7月19日至20日，北京大學、清華大學等九所知名高校在西安交通大學舉辦了“C9高校聯盟計算機基礎課程研討會”，發表了“C9高校聯盟計算機基礎教學發展戰略聯合聲明”，聲明的核心是認為大學計算機基礎教學具有重要地位，并且計算機基礎教學的核心任務是培養學生的“計算思維”能力。

周以真教授認為計算思維應該是每個人具有的基本技能，而不僅僅屬于計算機科學家。這一觀點正在得到人們的認同，對計算思維的培養也顯得越來越重要。但是計算思維的培養不僅限于高等教育階段，我們應該盡早開始對計算思維的培養，譬如在高中信息技術課程開展過程中加以培養。文章通過研究，希望在高中信息技術課程教學過程中找到培養、提高學生計算思維的方法。

2 計算思維與信息素養

2.1 計算思維

目前而言，最具代表性的解釋即為周以真（Jean nette M.Wing）教授提出的計算思維的定義。她指出：計算思維（Computational Thinking）是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為；計算思維的本質是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）。如同所有人都具備是非判斷、文字讀寫和進行算術運算一樣，計算思維也是一種本質的、所有人都必須具備的思維能力。

計算思維具有下面的特點：

①計算思維不等于計算機編程，它要求從多個抽象層面進行思考。

②計算思維是一種基于技能而非機械技能，不是一種簡單地，機械式的重復。

③計算思維是人的思維方式，不是計算機的。

④計算思維是數學思維和工程思維的結合。

⑤計算思維可以帶入任何人以及任何人的生活中。

2.2 信息素養

由《普通高中信息技術課程標準》中可知：普通高中信息技術課程的總目標是培養學生的信息素養。這里提到的“信息素養”是指：“信息的獲取、加工、管理、呈現與交流的基本能力；對信息及信息活動的過程、方法、結果進行評價的能力；流暢地發表觀點、交流思想、開展合作并解決學習和生活中的實際問題的能力；遵守道德與法律法規，形成與信息社會相適應的價值觀和責任感。”

2.3 兩者的異同

通過分析可以看出，“信息素養”與“計算思維”具有相似之處：首先，兩者均為一種人們通過學習和培養所能掌握的能力；其次，這兩種能力均與計算機相關；第三，兩者都重視能力的內化。但我們同時應該注意到兩者本質上的區別，即：“信息素養”更強調使用計算機這個工具本身的能力，而“計算思維”則更注重人們如何能像計算機科學家一樣思考的能力。

3 高中信息技術課程中計算思維的培養

通過以上對計算思維和信息素養的分析可知，要想在高中信息技術課堂中培養學生信息素養的同時培養學生的計算思維，可以從現階段高中信息技術課程開展現狀的特點入手，著重在以下幾個方面做出努力和嘗試。

3.1 提高高中信息技術課程地位

通過問卷調查法調查發現，現階段各高中學校的信息技術課程開展現狀不容樂觀，主要原因可以歸結為課程地位低下，從學校到家長到學生對于這門非高考課程均表現出了一種不重視的態度，這就直接導致學生學習課程以及老師教授課程的積極性不高。既然計算思維應該也必需成為未來人們具備的基本能力之一，由此可見，信息技術課程——這個培養高中學生計算思維能力的最佳手段的課程地位應該受到相應的重視和提高。

3.2 選擇適合的教學方法

在計算思維的培養方面，教師教學方法的選擇起到了重要的作用。得當的教法選擇，可以使學生在學習的過程中內化計算思維的培養；反之，不恰當的教法選擇達不到培養學生計算思維的目的。

目前關于信息技術的課程教學方法有很多，例如：講授法、任務驅動法、基于問題學習的教學法、游戲教學法、自主學習法等等。通過問卷調查的情況可以看出，目前教師選擇最多的教學方法為“講練結合法”和“任務驅動法”。在這些講課模式下，課堂教學的主要目的是為掌握教材中的某個知識點，即是以學科知識為中心的教學觀。而計算思維不僅僅是某個知識點或某項技能的掌握，更重要的是要將計算機的思維不自覺地應用于生活和學習中。而要改變以學科知識為中心的教學觀，在教學中教師教學方法的選擇就應堅持以人為本和學生自主學習、自主參與，使教師由原來的知識傳授者轉變為學生學習的促進者、指導者、合作者、參與者。圍繞學生的學習活動開展教學，以活動式、探究式、分層教學為主，重視教學的多向互動，培養學生在活動中使用計算思維處理問題的能力。

3.3 將教學內容同學生生活密切聯系

要想在信息技術課堂的開展過程中培養學生的計算思維能力，一個關鍵所在就是將教學內容的學習過程與學生的學習生活、校園生活、家庭生活密切聯系在一起。學生如果能夠將所學信息技術應用到學習（特別是其他學科的學習）中，讓信息技術服務于學習，必定會使學生的學習方式發生根本的變化，更會使其對重新認識信息技術這門課程的價值；另外，當前學生的學習負擔比較重，高中生的校園生活比較單調、枯燥是不爭的事實，若將信息技術的教學內容與學生的校園生活結合，亦可收到良好的學習效果；最后，學生的生活離不開家庭，家庭生活是學生生活的重要組成部分，家庭是最接近學生的外部環境，無論怎樣的家庭氛圍，都使得學生學習的途徑、資源拓展了，信息技術知識得到了或多或少的運用，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。

如何在高中信息技術課堂教學中有效地培養學生的計算思維能力，是一個需要我們不斷探索、努力實踐的過程。期待經過不斷地努力，高中學生計算思維能力的培養能夠在教學課程體系、教學內容、實踐體系、教材等方面有長足的進展。

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［3］任化敏，陳明.計算機應用型人才的計算思維培養研究［J］.計算機教育，2010，（03）：61-63.

［4］王甲海，印鑒.人工智能教學與計算思維培養［J］.計算機教育，2010，（10）：68-70.

［5］王海燕，常會玲.高中信息技術教師教學反思的現狀與思考［J］.中國電化教育，2009，（10）：86-89.

［6］劉向永，董玉琦.高中信息技術教學方法的評析與應用策略［J］.現代教育技術，2009，（02）：42-44.

［7］魏雄鷹，李永前.浙江省高中信息技術新課程實驗的現狀、問題與對策［J］.中國電化教育，2008，（04）：90-93.

［8］潘紅強.信息技術教學內容生活化的策略［J］.信息技術教學與研究，2010，（12）：180-181.

Com putational Thinking Training in High school Information Technology Course

HOU Hui-ling，WANG Xin-long，LIXue-bin
（Departmentof Computer Science Changzhi University，Changzhi Shanxi 046011）

Computational thinking will be a fundamental skill used by everyone in the future world.So how to train this skill in high school information technology course is becomingmore and more important.Based on the present situation of this course，this article brings some ofmy owe views for how to train the Computational Thinking in high school information technology course.

computational thinking；high school information technology；information literacy

G434

A

1673-2014（2011）05-0114-03

2011—05—03

山西省普通高中新課程實驗專項課題（GH-08002）。

侯慧玲（1981— ），女，山西長治人，碩士研究生，主要從事計算機網絡及網絡教學研究。

（責任編輯 單麥琴）