程序設計教學中培養學生計算思維的實踐與思考

孫承志

摘 要：隨著我國信息技術教學目標與價值的討論不斷深入，社會各界極為重視學生計算機思維能力的培養。計算機思維的本質較為抽象，但是能夠將使用問題進行清晰的描述，所以程序設計學習能夠體現學生的計算機學科思維方式。在素質教育全面發展的時代下，開展初中程序設計教學，應當切實提高學生的計算思維能力，切實培養學生相關技能。基于此背景下，簡要分析程序設計教學中如何培養學生的計算機思維，并提出具體的教學策略。

關鍵詞：程序設計；計算機思維；創新教學

在初中信息技術教學過程中程序設計是重要的教學內容，在素質教育全面發展的背景下，思維能力成為學生必備的技能。為了有效提高學生的競爭能力，開展計算機教學應當結合市場的發展需求，樹立以人為本的教育觀念，增強學生思維能力的培養。但是大部分學校在計算機教學過程中，過于重視學生是否掌握了基本操作技能，或者是基礎理論知識，卻忽略了學生計算機學科在程序設計思維能力中培養的重要作用。在當前大數據、云計算的發展背景下，各類便攜設備等新興技術不斷發展，人們與信息技術工具間的關系也更為和諧、密切，信息的加工處理方式更加方便簡單，所以應當提高學生的信息素養，并且以此為目標，創新中學信息技術教學。我們從以下幾方面闡述如何優化教學內容，構建新型課程體系，切實提高學生的計算機思維能力：

一、培養學生的創新設計與計算思維

當前21世紀，我國計算機技術與互聯網技術快速發展，而程序設計是計算機科學中的重要靈魂，也正是由于計算機設計語言編寫，才能夠賦予計算機輔助人們解決，實際問題的能力。所以在初中信息技術教學過程中，教師應當著重培養學生的程序設計與計算思維。引導學生學習計算機科學家在不同時代背景下，不同角度下得出的各類結論：SUN公司改造了OAK，貝爾實驗室改善了為編寫系統軟件設計的B語言。為了適應云計算的發展要求，蘋果公司發布了用于OSX和IOS，在編程語言……從以上案例我們能夠得出，程序設計核心是算法設計，為了有效解決計算機科學教學，首先要了解計算機科學家們的思考方式，尊重程序設計學習。

二、有效調整教學內容

在信息技術教學過程中，為了達到總體的教學目標，教師應當進一步拓展程序，設計教學內容。由于初中階段學生理解的知識有限，他們只能夠掌握程序設計的基本思想與方法、程序設計，基本結構等。所以教師應當有效結合學生的認知規律，引導學生理解流程圖，并且寫出直接排序與冒泡排序、輾轉相除、進制轉換等一系列抽象程序代碼是學生在編程環境，不斷地提高調試程序能力。在選修模塊中學生了解到子程序的作用，以及規定的概念、使用方法。對于學習成績優秀的學生，教師應當鼓勵其編寫較多的模擬實際問題的程序代碼，重視學生間的個體差異，采用分層教學。教師應當拋棄傳統，以知識點為中心的內容編排方法，應當構建互相聯系且獨立的問題系列，引導學生充分地分析并模擬問題，從而提高學生的實踐應用能力。例如：鼓勵學生初開網店。教師先提出問題：“小紅為了幫助家鄉的果農打開市場，在網上開了一家網店。項目要求：假設開網店只賣一種水果的話，設定水果單價以及運費，根據購買者的數量計算出購買的費用。”然后引導學生輸入水果價格與數量、運費總價抽象等，采用輸入與輸出語言、表達式處理等信息。引導學生逐步了解變量以及輸入輸出、表達式的相關概念。

三、重視培養學生的程序設計能力

在現有的人才培養方案中，教師應當將學習內容貫穿于程序設計語言與數據庫、數據結構及軟件工程中，確實提高學生每階段的能力，采用項目驅動與基礎訓練、競賽結合于一體的組織教學模式。由于我國計算機技術發展速度較快，應用范圍廣，所以學生必須有扎實又廣博的理論基礎水平，以及良好的實踐動手能力與自我學習能力。針對這一發展特點，應當加強計算機科學與技術人才培養方案的有效結合，切實突出程序設計、思維能力培養。在實踐教學過程中，將理論與實踐并重，促使學生知識與能力、素質全方位發展。在實踐教學過程中，優化教學內容、程序設計基礎課程，增加設計與算法分析、面向對象分析與設計課程。

四、選用項目驅動教學方式方法

在理論教學過程中，教師應當將項目教學法貫穿于課程教學全過程，以問題導向引導學生思考探究，也可以以常見的問題為輔，講解各個章節。在實踐教學過程中，根據學生的認知規律，為學生提供體驗式的教學情境，引導學生分析問題的相關內容，圍繞教學目標展開學習，可以以任務完成情況進行檢驗與總結，切實改變學生的學習狀態，促使學生自主構建知識框架，引導學生探究、實踐與思考。中學生思維處于發展過程中，教師應當構建生動直觀的形象，幫助學生激發聯想，喚醒學生原有的知識結構印象，使學生應用所學到的知識以及經驗適應并應用新知識，從而不斷拓展程序設計思維。

綜上所述，我們能夠看出，在新課程改革背景下，開展初中信息技術教學，教師應當結合學生的認知規律，有效調整教學內容。重視程序設計教學，培養學生的計算思維，切實提高學生的思維水平，有助于學生滿足時代發展需求。在學習程序設計過程中，學生有效理解計算機本質與內涵，提高計算機思維水平，為其日后的發展打下夯實的基礎。

參考文獻：

丁金鳳.基于計算思維的程序設計類課程教學實踐[J].計算機教育，2012（12）：65-68.