初中信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)策略探究

鄒仲杰

摘要：計(jì)算思維是一種新的學(xué)科思維方式，如何在課程教學(xué)中融入計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)已成為信息技術(shù)教學(xué)工作者的重要研究課題。初中是計(jì)算思維培養(yǎng)的重要階段，運(yùn)用合理的計(jì)算思維培養(yǎng)策略，有助于提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)使用水平。文章探討了初中信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);計(jì)算思維;培養(yǎng)策略

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，教育信息化已成為現(xiàn)代化教育發(fā)展的重要標(biāo)志。信息技術(shù)教學(xué)工作者應(yīng)提高對(duì)計(jì)算思維培養(yǎng)的重視，在課程設(shè)置和教育教學(xué)中融入計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)，采取有效措施，切實(shí)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平。

一、計(jì)算思維簡(jiǎn)述

美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系周以真教授提出，計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。計(jì)算思維作為人類的三大科學(xué)思維方式之一，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，越來越受到人們的關(guān)注和重視，被廣泛應(yīng)用在更多領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域，計(jì)算思維已經(jīng)成為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容之一，當(dāng)代教育要求以核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)，將計(jì)算思維的培養(yǎng)作為信息技術(shù)教學(xué)的重要目標(biāo)，在具體的思維培養(yǎng)過程中，要求學(xué)生學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法對(duì)問題進(jìn)行界定，利用有效的算法制訂解決方案，并學(xué)會(huì)將其遷移應(yīng)用到其他相關(guān)問題中。

二、初中信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)的策略

隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們工作和生活中不可缺少的工具，對(duì)人們的工作、生活和學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生了極大的影響。這對(duì)教育工作者提出了新的要求，要求教育工作者在開展教育教學(xué)活動(dòng)時(shí)，重視培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，為學(xué)生應(yīng)對(duì)快速發(fā)展的信息化社會(huì)提供更多幫助。

（一）設(shè)計(jì)計(jì)算思維培養(yǎng)方案

信息技術(shù)課程教學(xué)涵蓋的內(nèi)容很多，不同教學(xué)階段涉及的主題和內(nèi)容存在一定差異。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)初中生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)，教師要改變以往的教學(xué)方式，針對(duì)信息技術(shù)課程中計(jì)算思維的培養(yǎng)設(shè)計(jì)教學(xué)思路，結(jié)合教材、教案和輔助學(xué)習(xí)資源等，設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)算思維培養(yǎng)環(huán)節(jié)，并根據(jù)具體的教學(xué)需求和培養(yǎng)目標(biāo)制訂科學(xué)合理的教學(xué)模式，實(shí)施有效的教學(xué)策略。信息技術(shù)教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)，可以從以下幾方面進(jìn)行考慮。

1. 編碼思維

計(jì)算機(jī)在處理各種問題時(shí)，通常是以數(shù)據(jù)的二進(jìn)制形式進(jìn)行工作，通過對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸、轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的有效應(yīng)用，在此過程中涉及數(shù)值型編碼、邏輯型數(shù)據(jù)編碼、文本編碼、圖像視頻編碼和聲音編碼等編碼形式，要想提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作水平，就要在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的編碼思維，為學(xué)生今后學(xué)習(xí)編程知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

2. 存儲(chǔ)思維

計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，要加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的認(rèn)識(shí)和理解，就要針對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)思維進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)、存儲(chǔ)單位和存儲(chǔ)體系等方面的認(rèn)識(shí)。

3. 算法思維

要想提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決問題的能力，就應(yīng)在日常教學(xué)中滲透算法思維，增強(qiáng)學(xué)生的算法思維意識(shí)。

4. 操作思維

在信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師既要重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，又要對(duì)相應(yīng)的知識(shí)做好歸納、整理工作，培養(yǎng)學(xué)生良好的操作思維，利用理論知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力。

5. 安全思維

信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用在提高工作和生產(chǎn)效率、為人們生活帶來極大便利的同時(shí)，也帶來了信息安全隱患。信息安全問題無處不在，種類多種多樣，甚至可能造成難以估量的損失。在信息技術(shù)課程教學(xué)中，要想提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用效率，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，就應(yīng)多角度、多方面、多渠道地對(duì)學(xué)生進(jìn)行信息安全思維的培養(yǎng)，使其認(rèn)識(shí)到信息安全的重要性，并讓學(xué)生了解信息保密、監(jiān)控和備份等基本信息安全保護(hù)措施。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法

在現(xiàn)代化信息技術(shù)課程教學(xué)中，為了提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，加深其對(duì)計(jì)算機(jī)工作原理、工作方法和運(yùn)行方法的了解，教師應(yīng)在滿足教學(xué)要求的前提下，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使用創(chuàng)新型的教學(xué)方法，重視對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)，為其進(jìn)行深層次的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。在進(jìn)行計(jì)算思維培養(yǎng)時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以起到良好的教學(xué)效果。教師應(yīng)在教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，讓學(xué)生在日常學(xué)習(xí)和生活中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)，教師還應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整，比如在程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，可以使用問題式教學(xué)方法，引出教學(xué)線索，并以此指導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題，通過實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

（三）設(shè)計(jì)多樣化的課堂活動(dòng)

為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，教師要設(shè)計(jì)多樣化的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，在活動(dòng)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。第一，算法思維培養(yǎng)活動(dòng)。教師讓學(xué)生簡(jiǎn)單了解“算法”和“程序設(shè)計(jì)”方面的內(nèi)容，通過“猜數(shù)字”等課堂活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)線性查找等知識(shí)的理解。第二，分解思維培養(yǎng)活動(dòng)。以 “計(jì)算機(jī)硬件組成”為例，教師可以在課堂教學(xué)中直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電腦拆解，用實(shí)物向?qū)W生介紹計(jì)算機(jī)的組成、零件功能和工作原理等。第三，抽象思維培養(yǎng)活動(dòng)。信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容較為抽象，因此，若想提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力，教師要注重對(duì)學(xué)生抽象思維的培養(yǎng)，比如在進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)畫制作時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)制作的內(nèi)容進(jìn)行分析，并進(jìn)行實(shí)物觀察，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單模擬，讓學(xué)生在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐練習(xí)中，逐漸提高對(duì)抽象事物的模擬能力，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維。

三、結(jié)語

總之，計(jì)算思維的培養(yǎng)已經(jīng)成為信息化時(shí)代背景下信息技術(shù)課程教學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)，計(jì)算思維的培養(yǎng)符合新時(shí)期教育事業(yè)發(fā)展的要求，對(duì)學(xué)生今后的成長(zhǎng)成才具有重要意義。初中生的思維尚未定型，在這一時(shí)期運(yùn)用科學(xué)合理的方法，采取多種有效策略，有助于增強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)效果。

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