計算思維在中小學信息技術教育中的培養

杜海濤

(河北省石家莊市四中路小學 河北 石家莊 050000)

引言

早在二十一世紀初期，我國受美國學者提出的計算思維影響，開始注重中小學生計算思維方面的培養工作，并且,發展學生計算思維這一要求在我國普通高中信息技術課程標準中已經明確列出，而這一行為是為了引起廣大教育者、家長和學生對于計算思維培養工作的重視。只有從小培養學生的計算思維，才可以滿足國家社會向信息化、數字化發展過程中對于人才的需求。并且，計算能力隨著全球信息化的發展也逐漸成為日常生活的必需品，對于中小學生計算思維的培養也將有利于學生更加快速地適應社會生活。

1.計算思維的概念

人們在感知周圍世界、分析事物本質、歸納事物規律等方面都離不開思維的作用，思維是人類特有的，而計算思維便是利用現在發達的計算機科學技術對于一些存在的問題進行解決，計算和統計等思維活動。計算思維從提出開始，便受到了全球教育界的關注和認可，同時，越來越多的國家和高校將計算思維領域的研究放在了教育科學研究的重要位置上，而對于計算思維在中小學信息技術教育中如何進行實際推廣仍然是一個問題。并且，由于計算思維主要用抽象的方法將問題簡化分解，在代碼與數據間來回切換，通過計算機科學技術找到存在的解決方案，并對所有解決方案進行比較和選擇，這一復雜的過程對于中小學信息技術教育來說較為困難。

2.計算思維在信息教育中的作用

傳統的信息技術課程通常十分注重學生對于計算機某一軟件的技術進行練習和掌握，并沒有給予學生通過計算機來獲取自己所需要的知識。并且，將對軟件的操作放在成績考核項目中的主要內容上，這樣的信息技術教學很容易讓學生產生對于信息技術不夠全面的看法，并且，在日常教學過程中容易使學生對枯燥的計算機操作產生厭倦心理。而將計算思維的培養納入信息技術教學任務中，將從傳統信息技術教學對于某一軟件的操作轉化為對于學生信息計算素養方面的培育，這樣可以通過對不同類型計算機知識的了解和運用，培養學生對于信息技術課程的喜愛，并且可以培養學生的自主創新能力，鼓勵學生將計算思維運用到自己日常學習生活中去，進而獲取自己所需要的信息資源。所以，對于中小學生信息技術教育來說，計算思維的培養是十分關鍵的。

首先，在信息教育中對中小學生進行計算思維的培養，這是符合普通高中信息技術課程新標準中所提倡的內容的。在對學生計算思維培養的過程中，將會鍛煉學生對于事物的分析簡化以及對事物的統計解決等多個方面的能力，并且可以將這些能力運用到解決各類問題和幫助自己日常學習等方面。現在智能終端的發展越來越迅速，所以，計算思維將貫穿于人們的日常生活中，并且不斷地影響著人們的生活方式。

其次，對于中小學生計算思維的提升將有利于我國社會信息化、數字化的發展。我國創新與發展的潛能很大一部分由如今青少年所決定，只有培養擁有優秀信息素養的青少年，才可以保證日后國家在創新發展的過程中擁有足夠的人才儲備，從而保證中國在信息化、數字化高速發展的國際形勢下仍然保持不斷前進的步伐。

最后，在技術教育發展的過程中，注重學生計算思維的培養，將有利于學生創新能力的提升。在對學生計算思維培養的過程中，需要學生從理解計算概念入手，學習計算方法并應用計算方法構建模型處理數據，從而得到最后的結果。這樣的過程，意在使學生利用計算思維這一工具來解決問題，但也相當于給予了學生創造不同解決問題工具的方法，需要學生靈活創新，對所學知識舉一反三。

3.計算思維在中小學信息技術教育中的具體培養方法

因為計算思維是將現實問題抽象化為更加簡單的一個個小問題，并將這些問題的數據轉化為代碼進行操作，再將操作結果轉化為數據統計，所以，在對中小學生信息技術教育過程中的計算思維培養，應該從學生分析問題和將問題抽象化這一步驟入手，逐漸培養學生計算思維的養成。

首先便是學生對于問題的分析和將問題抽象化的能力。學生在分析問題的過程中，為的是將一些復雜的問題分解開，化成一個個比較容易去解決的小問題。而將問題抽象化便是把給出的文字信息轉化為數學語言的能力，只有將文字信息轉化為數學語言，才能進行下一步的計算和分析。

其次便是對于已經抽象化的問題進行計算解決，而解決的方法便是將已經轉化為數字語言的問題進行規律尋找，列出相應的數學公式。然后，借助信息技術求得所需要的解。而這里所借助的信息技術算法，可以是已經成熟的算法，也可以由信息技術教師引導學生共同創造的算法。

最后便是培養學生將在信息技術課堂上所學習到的計算思維推廣應用到日常學習生活中，并且，將計算思維變成一種習慣性的思維。在解決日常問題的過程中鞏固信息技術以及在課堂上學習到的知識。

結束語

我國與發達國家相比，在信息化發展這一方面的起步時間比較晚，但我國在信息化發展的進程中一直是非常迅速的。為了保證我國能夠一直在信息化發展路程中大踏步的前進，需要從中小學生信息技術教育的過程中培養青少年對于計算思維的應用和理解能力，從而使得我國在信息化發展的過程中擁有足夠的人才儲備和動力。