中學信息技術課學生計算思維培養的策略與方法

曾日洋

【內容摘要】當今時代，信息技術飛速發展，計算思維成為適應時代發展的新思維。這種思維模式逐漸受到各方學者的關注和研究。目前，計算思維已經越來越發展成為人們的基本技能，每一個人都應該熱心于它的學習和運用。放眼未來，在日常生活和許多職業中，的確需要一些傳統的數學思維，但是計算思維將被用于方方面面，擅長于此將是幾乎所有未來職業成功的關鍵，所以，對孩子們計算思維教育的重要性不容忽視，筆者在分析了國內一些專家學者關于計算思維的研究成果之后，對計算思維的概念和內涵有了更深層次的了解和掌握，并結合中學生信息技術課程，提取課程中關于計算思維能力培養的框架體系，對進一步提升中學生的計算思維能力提出可行性意見。

【關鍵詞】中學信息技術課? 計算思維? 中學學生

所謂計算思維，通俗的講就是將計算機科學概念運用到實際計算中去，幫助解答一些疑難問題以及系統設置的規律性問題，以便優質高效的完成計算任務。計算思維通過分析各類數據問題和系統設計以及人類的行為等諸多問題，對其給予恰當的解釋。計算思維與人類的生活息息相關，密不可分，是一個理論和實踐相結合的系統性概念。隨著互聯網的使用和普及，人們的思維方式也有了極大的改變，以計算機技術為基礎發展起來的計算思維成為人們關注學習的重點。可以說，計算思維在推動新時代發展中的作用越來越突出。

一、中學信息技術課程學生計算思維培養的必要性分析

加強中學信息技術學科學生計算思維的培養是目前中學教學向信息化、現代化邁進的重要目標與有效手段。對學生計算思維能力的培養已經成為學校衡量信息技術學科教學質量的重要指標。

1.加強中學信息技術課程學生計算思維的培養是信息技術學科教學的重要目標

學生計算思維的培養，是目前中學信息技術學科教學的重要目標。學校注重學生計算思維的培養，對學生信息處理質量和信息加工效果提出高標準要求，能夠進一步促進學生對信息技術知識的了解和吸收。在此階段，教師要把學生的計算思維培養作為教學的重要目標，注重學生計算思維的培養;同時，注意將實操與理論相結合，引導學生在課堂中不斷討論與研究，逐漸形成科學的計算思維，為日后的信息技術課程教學培養工作打下良好的基礎。

2.加強中學信息技術課程學生計算思維的培養是學生信息技術深入學習的重要保障

激發中學生的計算思維，有助于促進中學生對信息技術學科的深入了解和學習。計算思維的培養有賴于學生個人操作能力和思維能力的雙重培養，這些都是中學信息技術學科中各項知識與原理培養的必經階段;同時，也通過對學生信息技術的培養，讓學生對操作信息技術有更深刻的體會，更能輕松的掌握計算規律，提高其計算思維能力。

二、中學信息技術課程學生計算思維培養的策略分析

1.增加“算法思維培養”的課堂活動

對中學生進行算法思維培養，要在信息技術課教學過程中適當增加一些有益于提升學生算法思維能力的課堂游戲和課堂活動。通過這樣做，不僅能夠提升學生的課堂參與度，也能夠調動學生信息技術知識的學習積極性。由此可見，算法思維培養的課堂活動是一項一舉多得的教學模式，值得廣泛推廣。

在指導學生學習“算法與程序設計”的模塊中，對學生對于“算法的初步認識”教學內容的學習可以設置一些游戲環節。比如組織學生開展“競猜數字”的游戲活動。為了提高學生的參與積極性，教師對競猜正確的學生給予一定的獎勵，比如“筆記本”之類。教師可以在1～100之間隨機抽取一個數字，在抽取的過程中不要給學生任何數字暗示，抽取完成后放在手心里，背對學生，引導學生對數字進行猜測，引導過程需循序漸進，必要時，可以分步進行，對學生問一些有針對性的問題，比如“這個數字是否是個位數？這個數字的奇偶性？”等等，讓學生進行猜測，鼓勵學生在課堂上積極的提出任意與之相關的問題。老師在解答的過程中，只需要回答“是或者不是”，不能做任何暗示性的回答。為了維護課堂秩序，老師可以限制每個學生只可以提問一次。通過這種游戲方式可以實現課堂教學的有效互動，提高學生的課堂參與程度，能夠讓學生更好的提升對信息技術學習的興趣，為日后的計算思維的培養打下良好的基礎;同時，也會對他們在日后的工作和學習產生很大的幫助。

老師在學生猜測完成后，可以進行第二輪的“數字競猜”游戲。比如可以選取100～200的區間，教師可以要求學生必須從數字100開始猜測;同時，為了調動競猜的積極性，老師讓學生們提出任意與之相關的問題，比如“請問是數字100么？請問數字開頭是1么？”等等。學生通過問這些問題，能夠明確“計算線索查詢”的方式。

教師還可以繼續選擇1～100中的任意數字，進行第三輪“數字競猜”游戲。這次，教師可以告知學生關于數字的一些有效信息，比如“明確數字高于20低于80”等等。學生在這期間可以提出關于數字的任何問題，比如“這個數字低于50么？這個數字能被3整除么？”老師只需要回答“是或者不是。”不需要回答其他多余的問題。最后，教師基于學生的回答，給出正確答案，并對游戲環節爭取他們的意見，比如“同學們，你們覺得這幾種競猜方式，哪一個更加簡單？”通過問題，發現同學們在課堂實操課過程中具體問題。在最后課堂總結階段，對每位同學的課堂表現予以打分，并給出評價。這樣一來，學生在數字競猜游戲中也會感受到不同的競猜方式下，思考問題的不同方式，進一步提升計算思維能力。在學生們對三輪游戲總結完成之后，教師可以帶領學生進入到更加深入的游戲環節，適當增加游戲難度。教師可以在1～500中抽取一個數字，然后再在1～1000中抽取一個數字，讓學生先后競猜這兩個數字，進一步鍛煉學生對數字的“二分查找方式”。學生通過對“二分查找方式”的靈活運用，能夠更加深入了解算法的概念以及算法的應用策略。

2.增加“分解思維培養”的課堂活動

在信息技術教學過程中，分解思維培養方式是教師為了提升學生對信息技術知識的靈活掌握程度常用的一種教學方式。分解思維就是教師基于每個學生的特點，進行有針對的教學設計，隨時改進教學方案，打造高互動、高生成性的中學信息技術教學模式，給學生帶來全新的信息技術學習體驗。

這里，筆者以計算機硬件組成為例。教師在信息技術教學過程中，為了能夠為學生真實展現計算機硬件組成設備，可以在課堂上有選擇性的對計算機設備進行拆卸。這些工作可以借助多媒體方式，不必現場操作，可以事先錄好拆卸過程，然后在課上給學生們放映出來。讓學生真切看到計算機的每一個零部件的構成和組成方式，這樣，學生們對計算機的了解也會更加全面。教師可以在學生觀看完多媒體視頻之后，給予他們自由發言的時間，可以限定為10分鐘，每個人限定3分鐘之內，發言內容要與觀看視頻相關。在學生發言過程中，教師也要認真做好記錄，對每一位學生的發言進行大綱式總結，同時鼓勵學生在發言中向老師提出問題，教師要一一作出解答。最后，在課堂快要結束的時候，教師要檢查學習成果，可以通過引導學生競技搶答等方式，對學生的學習成果進行驗收，進一步提升學生的問題分析能力。學生門形成縝密的思維邏輯，創新能力有所提升，也能夠讓他們更好的勝任以后的工作，提升其適應社會的能力。

結束語

不難發現，在現代信息時代的大背景下，大部分學生都能夠接觸到計算思維，但是對計算思維的理解還處于啟蒙和引導階段，還不能夠深刻的意識到計算思維的重要性。要想讓學生對計算思維有更全面和更深刻的認知，這就需要教師能夠通過教學實踐將計算思維的理念以全新的教學方式引入到中學生的信息技術教學課堂中去，將提升學生的計算思維能力作為實踐教學的重中之重。因為隨著信息技術全球化的發展，學生信息技術的綜合學習越來越多的依靠信息技術科學教學中計算思維的培養，這是一個不可爭辯的大背景趨勢。教師通過對學生算法思維能力的培養以及對算法思維分解方式的培養，能夠鍛煉學生的計算思維，真正展現信息技術學科教學的價值和必要性，實現學生綜合學習能力的全面提升，這也有助于為社會培養出一批更具創新能力的人才。

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（作者單位：廣東省惠州市第一中學）