探究信息技術課堂中計算思維的培養

藍慶柳

【內容摘要】計算思維是一種解決問題的謀略，其中運用了大量強大的計算機科學的思想。在信息技術課堂中，如何從培養算法思維出發，結合學校實際活用教材，如何從解決實際問題出發，尋求解決問題的一般方法，如何讓課堂充滿思考，走出“技術應用”的泥潭，從重視計算機技術應用轉移到重視計算思維的培養，塑造學科的靈魂，是值得每位信息技術教師去思考的。

【關鍵詞】信息技術課堂 計算思維 思維的培養

在信息技術學科核心素養的闡述中，計算思維是指“個體在運用計算機科學領域的思想方法形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動”。具備計算思維的學生在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題方案；總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決之中。簡而言之，計算思維是一種解決問題的謀略，其中運用了大量強大的計算機科學的思想。

目前，信息技術學科課程體系和內容結構在義務教育階段明顯缺乏對算法思維培養的重視。因此，作為信息技術教師，應以培養算法思維為主線，讓信息技術教學與實際相連接，以問題為導向，在教學中融入算法思維的培養，從中總結歸納出解決實際問題的一般方法，使得學生在信息技術課堂上不僅僅學到了技術，同時也能學到應用于生活方方面面的思維方式。筆者根據多年的信息技術教學經驗，談談如何在信息技術課堂中培養學生的計算思維。

一、從軟件技術的學習中體會計算思維

在Word教學時，教師應以培養計算思維為目標，認真挖掘梳理教材里的教學內容。例如，如何才能快速地把一篇文章中的所有“上”字改為“下”字，把詞語“上午”改為“中午”。在操作前可以先讓學生了解“編輯”里的“查找”和“替換”功能，但在使用前，必須先要思考，如果先操作“上”字替換為“下”字，則文章中的“上午”會先被替換成“下午”。當要替換“上午”為“中午”的時候，將查找不到原本要替換的對象。如此可見，在技術的應用前，是完全可以先進行思維訓練的，簡單的例子可以讓學生體驗合理選擇操作步驟的重要性。

在Excel教學時，學生如果單純學習簡單的技術，必將索然無味，教師可以在學習任務的設計上融入計算思維的培養。例如，當講到排序時，教師可以給學生一張打亂了順序的學生成績表，讓學生找出總分在500-600分之間的所有記錄，如果學生按照普通的思維在成績表中一個一個地找出來，不僅效率低，而且容易出錯。這時，教師就可以引入Excel的排序功能，借助計算的升序降序功能，學生便可以很快地完成學習任務。在這個學習過程中，學生懂得了計算機所帶來的便捷與高效，從而在今后的實際生活中，不再局限于普通的思維，懂得借助計算機等工具形成更高效的解決問題的方法。

在PowerPoint教學時，教師則可以采用任務驅動的學習方法來培養學生的計算思維。例如，在講授“圖文混排設計”時，教師可以先向學生展示一張精美的賀卡，然后布置學生使用PowerPoint來制作賀卡。于是學生便開始分析，如何才能制作出精美的賀卡？制作賀卡需要什么素材？我該如何尋找這些素材？找到了素材我該如何排版設計？通過這個學習活動，學生在整個學習過程中始終保持思考狀態，并懂得借助計算機和網絡來完成學習任務，計算思維在這一系列的學習活動中得到了訓練。

二、從實際問題的解決中應用計算思維

當學生遇到很多問題時，能否把問題公式化，以便借計算機之力來解決它們？這是信息技術教師在教學中應注重的培養目標。我們應教會學生懂得通過搜集、分析數據來理解問題；能把難題分解為多個小問題；能夠不僅僅解決單個問題，而是去除細節、概括抽象、尋找模式，從而解決同類的所有問題。

因此，教師在進行教學設計時，要從生活中需要解決的實際問題出發，采用項目化學習的方式，通過小組合作探究學習來完成任務。例如，在Phtoshop的教學中，教師可以在校運會準備來到之際，布置同學們制作一張校運會宣傳海報，并把完成海報所需要的知識點制作成微視頻以供同學們自主學習，然后要求同學們以小組的形式來完成作品的創作。當同學們接到任務時，因為創作的時間有限，作品的創作任務又比較重，他們就會思考如何才能在規定的時間里完成海報的制作。這時候，小組成員之間就會形成一種分工與合作的學習形式，有的同學負責找素材，有的同學負責文案的創作，有的同學負責后期的合成等等。在各個環節的學習中，都會伴隨著同學們的思維活動，比如，找素材的同學會思考選用怎樣的素材才能更貼近主題，負責文案的同學則會考慮怎樣的文字才能更吸引人，負責合成的同學則要綜合考慮整體的布局美觀等。教師作為課堂的組織者與設計者，在學生創作時，可以通過事先設計好的問題來引導學生進行思維活動。可以培養學生計算思維的教學內容還有很多，只要教師善于挖掘和設計，學生的計算思維能力在信息技術教學中定會得到很好的鍛煉和提升。

總之，在信息技術教學中，要努力實現計算思維和課程的全面融合，學生計算思維的形成需要教師在教學過程中潛移默化的影響。因此，如何充分挖掘合適的教學內容，設計合理的教學方法，從重視計算機技術應用轉移到重視計算思維的培養，是值得每位信息技術教師研究的課題。

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（作者單位：廣東省開平市金山中學）