用心構(gòu)思提升學生計算思維的能力

高海鷗

摘 要信息技術(shù)學科是一門技術(shù)學科，但是其課本中包含其他學科方方面面的知識，學生在信息技術(shù)方面的核心素養(yǎng)主要包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。其中計算思維的培養(yǎng)顯得尤其多樣化，給一線的老師有很多的思考空間，更能展示一線老師的課堂設(shè)計才能。

關(guān)鍵詞計算思維;構(gòu)思多樣化;課堂教學

中圖分類號：G424.21???????????????????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????????????????????? 文章編號：1002-7661（2018）17-0189-01

周以真教授的計算思維概念：是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。這個理解也是我對計算思維的初理解，而隨著研究和實踐的深入，這個概念得到了一線老師充分的肯定，而在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的各種拓展也是豐富多彩的。

一、利用計算思維進行數(shù)據(jù)處理

中學信息技術(shù)課中，有一個重點就是進行數(shù)據(jù)處理，初中會學習EXCEL或者WPS表格，高中會學習ACCESS，計算機中提供的軟件有自己的運作方式，比如EXCEL提供一些圖表類型中，包羅萬象，學生必須要先了解每個圖表的適用范圍，在此基礎(chǔ)上做出判斷，才能將當前的數(shù)據(jù)以更形象的方式表示出來。而在選擇圖表類型的時候，學生的判斷尤其值得老師深入思考，比如我們在做歷屆奧運會金牌數(shù)圖表的時候，學生已經(jīng)知道圖表的適用范圍，學生根據(jù)自己對數(shù)據(jù)規(guī)劃，做出了不同的圖表。歷史組的同學做出了金牌歷年變化趨勢圖，而工業(yè)組的同學卻做出了中美比較的柱形圖，其他組也是各有想法，這樣一個求解問題的過程特別值得回味和探討，老師與學生，各小組之間對這樣一個問題求解過程孜孜不倦。高中學生在ACCESS的學習中，也讓我們看到計算思維培養(yǎng)的重要性，尤其是在建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型這樣的一節(jié)課中，從文本的描述到E-R圖，再從E-R圖到關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換，學生對整件事情，對整個系統(tǒng)的設(shè)計都要絞盡腦汁，而我們老師卻是樂于看到學生這樣一個頭腦風暴般的思考過程，到最后設(shè)計表就變得順理成章了。

二、利用計算思維對動畫進行系統(tǒng)設(shè)計

信息技術(shù)課，其中動畫制作是學生喜愛的一章，通常利用FLASH制作動畫，學習起來是有難度的，尤其是在設(shè)計一個通過動作來控制動畫下一步發(fā)展的時候，對學生計算思維能力要求很高，比如設(shè)計一個整理房間的動畫，會用到很多全局型函數(shù)，play（），stop（），gotoandplay（）等等，學生要通過一個對事情流程有個初步的整體把握，才能思考出這些函數(shù)的正確使用地方，而在這樣的一節(jié)課中，動畫軟件所提供的函數(shù)與學生的全局思維產(chǎn)生的奇妙的碰撞，學生通過這些計算機提供的解決問題方式融入到自己的想法中，計算思維能力在這里得到充分的施展，實際的課堂效果也是很好的。

三、程序設(shè)計課中計算思維的充分體現(xiàn)

程序設(shè)計課是大都數(shù)信息技術(shù)老師喜愛的章節(jié)，關(guān)于這些類型的課大家的想法特別多，能將自己對教學的各種技法施展的課例和素材也特別多，也是在這部分教學中，能全方位的提升學生計算思維的能力。初中程序設(shè)計課中，有的老師會選擇SCRATCH，有的會選擇VB，在SCRATCH教學中，學生能被激發(fā)的興趣更大，教學的效果更好。這個軟件本身有其自己的特點，程序的命令和參數(shù)學生可以不用完全了解語法，他設(shè)計了積木形狀的模塊來表現(xiàn)，學生通過拖動積木來拼搭就可以了。而在這樣一個拼搭的過程也是設(shè)計程序流程圖的過程，也是直接的算法思想的體現(xiàn)。比如再做迷宮游戲設(shè)計的時候，通常我們會讓學生自己來設(shè)計迷宮的樣式，當然對于薄弱的學生我們也會提供做好迷宮圖樣，其次就是如何給玩家設(shè)計障礙，讓他“艱難的”在迷宮中找路，設(shè)計障礙的過程，要求學生非常了解軟件的實現(xiàn)功能和執(zhí)行性能，同時也是學生設(shè)計的能力要求，語句無法實現(xiàn)的老師可以指導，創(chuàng)作的過程卻源于學生自己的思維，對“事件”、“控制”、“偵測”、“動作”每一步想法的實現(xiàn)，小組之間的群體交流構(gòu)思，都是計算思維的強力提升。作為經(jīng)典的教學軟件，VB是高中學生的首選，同時也是學生在高中階段難得的可以充分發(fā)揮自己思維能力的知識章節(jié)。在循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學中，我們設(shè)計了植物生長的案例，從樹苗到參天大樹，經(jīng)驗值和能量值的變化，植物生長的周期與變化，每一天相似情況的出現(xiàn)，讓學生自然而然想到了萬物循環(huán)。學生首先想到的自然循環(huán)，通過我們對循環(huán)語句的介紹，引領(lǐng)學生向計算思維轉(zhuǎn)換，利用軟件本身的功能進行問題求解。

隨著信息技術(shù)新課標的出現(xiàn)，對學生的計算思維培養(yǎng)的維度更多，對現(xiàn)代中學生計算思維能力的要求更高，在高中新課程中，即將出現(xiàn)PYTHON這樣的計算機編程語言，版本在不斷更新，語言功能越來越強大，而要想學好它，學生需要強大的計算思維，才能承受住動態(tài)發(fā)展的考驗。

總之，信息技術(shù)核心素養(yǎng)的形成不是一朝一夕的事情，需要從最基礎(chǔ)的教育開始，要求基礎(chǔ)教育的老師有活躍的思維，持續(xù)的學習能力，耐心的指導，這些都是能培養(yǎng)學生計算思維的基本要求，用心構(gòu)思每一節(jié)課，對本學科的知識吸收內(nèi)化，再用學生能接受的方式表達出來，才是做好提升學生計算思維的唯一方法。