高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)

王華

摘 要： 二十一世紀(jì)是一個(gè)信息飛速傳播和發(fā)展的階段，信息技術(shù)的運(yùn)用成為每一個(gè)公民具備的基本技能。培養(yǎng)和提升學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力的重要途徑之一是信息技術(shù)課程教學(xué)，計(jì)算思維作為信息技術(shù)的一項(xiàng)普使技能，為學(xué)生信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，對學(xué)生信息技術(shù)能力的長遠(yuǎn)發(fā)展具有廣泛而深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞： 高中信息技術(shù) 課程教學(xué) 計(jì)算思維 培養(yǎng)方法

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)和深化，推行素質(zhì)教育理念已經(jīng)深入人心。作為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的信息技術(shù)，其教學(xué)工作的重要性不容忽視。具備優(yōu)秀的計(jì)算思維是學(xué)生發(fā)展信息技術(shù)邏輯思考能力的重要前提，本文根據(jù)高中信息技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)特點(diǎn)，對培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)計(jì)算思維的方法進(jìn)行了探究。

一、計(jì)算思維概念及意義概述

1.計(jì)算思維概念簡述。

計(jì)算機(jī)科學(xué)（信息技術(shù)）的一個(gè)重要基礎(chǔ)概念即計(jì)算思維，從名稱看的，計(jì)算思維是人類潛在的思維活動(dòng)。這種思維活動(dòng)是建立在一系列計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)之上的，其運(yùn)用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概念開展如設(shè)計(jì)和探究問題、規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模擬人類行為理解等工作。計(jì)算思維是由現(xiàn)代計(jì)算機(jī)學(xué)科給出的專業(yè)學(xué)術(shù)概念，具體定義是美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真在2006年提出的。一種更直觀的理解是使用約簡、轉(zhuǎn)化、填充鑲嵌等數(shù)據(jù)處理方式，將宏觀待解決的問題進(jìn)行條理梳理、化繁為簡，探索解決問題的思路和方法。同時(shí)，計(jì)算思維的一大特點(diǎn)是廣泛運(yùn)用遞歸策略，使多個(gè)程序、多變量同時(shí)處理問題某一方面；在遞歸策略執(zhí)行過程中，數(shù)據(jù)和代碼之間進(jìn)行任意轉(zhuǎn)化，極大方便數(shù)據(jù)傳輸、多維擴(kuò)散。在某種程度來說，計(jì)算思維關(guān)注的重點(diǎn)在于“拆分”。約簡正是這一重點(diǎn)的直接體現(xiàn)，在處理一項(xiàng)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)性工作時(shí)，計(jì)算思維第一關(guān)注點(diǎn)是整體分離、逐一解決的解決方案。當(dāng)然，在數(shù)據(jù)信息尚不明確的情況下，經(jīng)常使用啟發(fā)性思維、類比推理、演繹推理等邏輯推演方式。

2.計(jì)算思維之于高中信息技術(shù)教學(xué)的意義。

根據(jù)我國大多數(shù)高中信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀看來，高中信息技術(shù)課堂是學(xué)生較直觀和系統(tǒng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的主要途徑。高中生思維能力十分活躍，處在思維發(fā)展的黃金時(shí)期，如果能恰當(dāng)引導(dǎo)他們的思維模式發(fā)展方向，那么將有助于學(xué)生學(xué)科知識(shí)遷移和知識(shí)技能應(yīng)用能力提升。從信息技術(shù)學(xué)科實(shí)際角度出發(fā)，計(jì)算思維能促進(jìn)學(xué)生解題能力、思考方式轉(zhuǎn)變，幫助完成在信息技術(shù)課堂中由被動(dòng)思維向主動(dòng)思維的過渡。計(jì)算思維體現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)的鮮明特點(diǎn)，讓學(xué)生對信息技術(shù)課程有較為直觀的認(rèn)識(shí)和理解，幫助學(xué)生完善信息技術(shù)學(xué)習(xí)框架，轉(zhuǎn)變思考和解決問題方式。

二、高中信息技術(shù)課程教學(xué)中學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展現(xiàn)狀

高中信息技術(shù)課程教學(xué)模式單一一直是教學(xué)當(dāng)中存在的顯著問題，造成這個(gè)問題的原因是多方面的，高中教學(xué)工作重心在于高考考試科目，自然不同程度淡化信息技術(shù)教學(xué)。另外，教師和學(xué)生的教學(xué)和學(xué)習(xí)態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)。學(xué)校對信息技術(shù)教學(xué)工作的重視程度較之其他學(xué)科較輕，導(dǎo)致部分教師忽略教學(xué)方式改進(jìn)和創(chuàng)新。同時(shí)學(xué)生受到“高考至上”學(xué)習(xí)觀點(diǎn)的影響，在思想上將信息技術(shù)課堂擺在較低位置，難免降低信息技術(shù)課程教學(xué)效率。目前高中信息技術(shù)課程教學(xué)大致沿用兩種模式，第一種是由教師全程控制課堂，按照書本知識(shí)細(xì)化教學(xué)；第二是“放養(yǎng)式”教學(xué)，教師任由學(xué)生發(fā)展探究。由此看來，目前高中信息課程教學(xué)當(dāng)中并沒有有目的、講效率地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。高中生信息技術(shù)計(jì)算思維亟須得到培養(yǎng)和提升，需要教師對信息技術(shù)課堂進(jìn)行革新。

三、信息技術(shù)計(jì)算思維的培養(yǎng)

1.重視信息技術(shù)教學(xué)工作。

欲培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)計(jì)算思維，首先需要校方重視信息技術(shù)教學(xué)。學(xué)校對相關(guān)信息技術(shù)教師的教學(xué)工作進(jìn)行抽查和指導(dǎo)，切實(shí)督促教師重視信息技術(shù)教學(xué)，努力開拓教學(xué)方法，力爭取得優(yōu)秀的教學(xué)成果。根據(jù)信息技術(shù)教學(xué)需求，相關(guān)教育工作管理部門應(yīng)該對計(jì)算機(jī)教師的教學(xué)成果進(jìn)行抽查和考核，實(shí)施獎(jiǎng)懲制度，通過這種方式規(guī)范信息技術(shù)教師的教學(xué)工作。此外，強(qiáng)化宣傳，加強(qiáng)學(xué)生對信息技術(shù)重要性的認(rèn)識(shí)是十分關(guān)鍵的一點(diǎn)。相關(guān)教育工作者需要注意糾正學(xué)生對信息技術(shù)課程的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生正確認(rèn)知信息技術(shù)課程的意義，端正對信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.拓展新的教學(xué)方法。

傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)方法比較單一，難以培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)計(jì)算思維，教師不妨從改變教學(xué)方法這一點(diǎn)入手，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。例如，設(shè)計(jì)教學(xué)情境，引入教學(xué)問題，并根據(jù)問題布置給學(xué)生相應(yīng)課堂任務(wù)，使其將問題作為主線，一步一步探究。這是一種任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，把學(xué)生融入教學(xué)課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究性。拓新教學(xué)方法的措施多種多樣，講練結(jié)合是目前較為成熟的一種教學(xué)方法。信息技術(shù)課堂不可完全由教師指導(dǎo)，難免限制學(xué)生思維開拓，不利于計(jì)算思維培養(yǎng)；信息課堂不能完全放任學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究，因?yàn)楦咧猩€并未形成一套科學(xué)的思維流程，完全“自主”學(xué)習(xí)的效率可能不盡如人意。教師應(yīng)該注意對信息技術(shù)課堂進(jìn)行合理把控。選用教材經(jīng)典問題，讓學(xué)生在解決問題的過程當(dāng)中體會(huì)計(jì)算思維的深刻含義。解決問題的主體對象是學(xué)生，教師可對其進(jìn)行必要的點(diǎn)撥和糾正，幫助學(xué)生建立正確的計(jì)算思維方法。

3.以小見大，重視基礎(chǔ)。

計(jì)算機(jī)程序能完成眾多復(fù)雜的指令，實(shí)質(zhì)卻可以簡單地歸結(jié)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)處理方式。同理，計(jì)算思維培養(yǎng)更要重視基礎(chǔ)。高中信息技術(shù)主要是幫助學(xué)生對信息技術(shù)思維方式有一個(gè)大致了解，并不涉及艱深的專業(yè)計(jì)算機(jī)知識(shí)。因此，在信息技術(shù)教學(xué)課程當(dāng)中，教師不妨從基礎(chǔ)知識(shí)出發(fā)，如二進(jìn)制的換算、簡單程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表等，闡述計(jì)算思維。這種以小見大的方法有利于學(xué)生更直觀地認(rèn)知計(jì)算思維，化繁為簡，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的目的。

四、結(jié)語

計(jì)算思維在生活學(xué)習(xí)的各個(gè)方面都有廣泛應(yīng)用，重要性不言而喻。信息技術(shù)課程承擔(dān)了培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的任務(wù)，廣大教育工作者仍需結(jié)合教學(xué)實(shí)際不懈努力，切實(shí)培養(yǎng)高中學(xué)生的計(jì)算思維。