高中信息技術教學中學生計算思維的培養

摘要：計算思維概念由來已久，高中信息技術新課標將計算思維納入核心素養之中，使計算思維走進了信息技術教學課堂，培養學生的計算思維能力成為當前信息技術教學的一個熱點和重點，對于信息技術教學是一個機遇也是一個挑戰，本文以高中信息技術新課程標準做為參考，探討計算思維在信息技術實際教學中的培養策略。

關鍵詞：計算思維;核心素養;培養策略

1、計算思維概念

計算思維的概念最早由周以真教授提出，她定義的計算思維概念為：運用計算機科學的思維方式及基礎概念進行問題解答和系統設計，像計算機科學家一樣思考問題，理解問題，解決問題等涵蓋計算機科學的思維活動。在她的定義中強調的核心概念是問題解答，系統設計，思維活動。自從周以真教授提出了計算思維之后，很多的人開始了對于計算思維的研究，計算思維被應用在了很多領域之中，但主要還是計算機領域。

新課標將計算思維列入了高中信息技術四大核心素養之一，以黃懷榮，任友群為代表的普通高中信息技術課程標準組則定義計算思維為：計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。定義中強調的重點是問題求解，思維過程，思維方式。新的課標不僅僅定義了計算思維，更重要的是提出了高中信息技術學業水平評價標準-信息技術學業質量水平，對于計算思維進行了詳細的劃分，使學生的學習結果評價有了很強的操作性，便于更好的進行計算思維的教學實踐。

2、高中信息技術教學中培養計算思維的意義

計算思維的培養能夠提高學生實際解決問題的能力。在實際的教育教學過程中，計算思維對于學生的發展有非常重要的意義。計算思維強調問題解決，從原理和方法層面思考問題解決的方案，在問題解決的整個過程中，學生不僅僅需要學會使用工具，更重要的提出問題解決的方法，通過建立模型，設計算法，能夠設計出問題解決方案，培養計算思維可以有效的提高學生利用信息技術解決實際問題的能力層次，使學生學會創造應用，成為未來信息技術的創新者。

計算思維是信息技術學科核心素養的根基。高中信息技術新課標中，提出了四大核心素養，信息意識，計算思維，信息社會責任，數字化學習與創新，信息意識是客觀的信息活動在人腦中的反映，是人在看到信息時對信息的下意識處理，包括信息甄別，信息收集等。其實本質還是解決問題的初始層—分析信息，確定問題。數字化學習與創新，強調在數字化的資源與環境中促進問題的解決，關鍵還是問題解決和思維創新，也是計算思維的集中體現。信息社會責任強調的是在信息技術學科中對于學生品德的培養，是學生發展及其社會化的必然要求，是其他核心素養的最終歸宿點，使我們的學生更好的社會化。計算思維將信息社會責任，數字化學習與創新，信息意識聯結在了一起，形成了一個相互的整體。培養計算思維能夠更好的實現學科核心素養的培養，完成信息技術課程根本目標。

3、高中信息技術教學中計算思維培養的教學策略

1.設置恰當的教學目標，在教學目標中滲透計算思維。新的課程標準對于計算思維進行了詳細的劃分，每一級都有了明確的需要達到的標準，便于更好設置教學目標。流程圖和算法是能夠鍛煉到學生的計算思維，通過問題解決的過程也可以培養學生的計算思維。以《數據處理與應用》為例，在設置目標時以利用流程圖畫出三種數據結構，運用合理的算法形成解決問題的方案作為教學目標，符合了信息技術學業計算思維水平質量的水平1的內容運用基本算法設計問題解決的方案，可使用編程語言或其他數字化工具實現方案。以此設置的目標，肯定能培養到學生的計算思維。

2.利用項目教學法，在項目中培養學生計算思維。在項目相關環節中融入計算思維的相關訓練，通過訓練使學生領悟計算思維的概念，提高計算思維的能力，并在計算思維的指導下更好的完成項目任務。項目完成的過程也是計算思維培養的過程。在《數據處理與應用》課程中，依據需要創設了班級BMI圖表繪制小項目，以BMI圖表繪制作為本節課的主線，在數據收集環節講授順序結構，在BMI程度劃分環節講授選擇結構，在統計每個等級的個數環節講授循環結構。通過項目學習了三種數據結構，三種數據結構中蘊含計算思維的培養。以簡單的小項目吸引了學生的注意力，同時在項目中環環相扣，讓學生一直思考，層層遞進，鍛煉學生計算思維。

3.采用過程性評價，在評價中促進學生計算思維。計算思維的培養是一個鍛煉學生解決問題能力的過程，是一個逐漸養成的過程。過程性評價能夠關注到學生計算思維培養中的思維的逐漸變化過程，也能使學生不斷反思糾正，更好的優化解決問題過程，鍛煉到學生的計算思維。《python語言的循環結構》中學生獨立完成了一個問題的算法過程，可能會有許多問題，在這個過程中就應該讓學生和同學之間的自評，互評，他評，使學生不斷思考，反思，優化，在過程中培養計算思維。

4.利用豐富的教學資源，在數字化工具中更好的培養計算思維。許多數字化工具例如畫程和python軟件，能夠更好的培養學生的計算思維。畫程可以方便的畫出流程圖，python 語言可以簡便的設計出算法并且編程實現。流程圖和算法都能夠很好的培養學生的計算思維。在《編程語言的循環結構》中利用python語言，可以讓學生清晰看到代碼和結果之間的關聯。利用數字化工具教師使教學內容有趣，使學生更加容易理解，更好的培養計算思維。

總結：培養計算思維是信息技術教學的一個大的趨勢，也是對于學生核心素養培養的必然要求，在以后的教學中對于進行計算思維肯定會有更多的培養策略和方案，本文只是簡單的為一線教師提供一點建議。關于計算思維培養需要從目標出發，構建基于計算思維培養的教學內容，設計合適的教學項目，使課堂活躍精彩，學生也更加樂學，同時更注重對于學生思維能力的評價和考量，提升學生的解決問題能力，這才是我們培養計算思維的根本目標。一線教師面對學生會有更多的感受和想法，在具體的實踐之中將會有更好的效果。

參考文獻：

[1]任友群，黃榮懷.高中信息技術課程標準修訂說明?高中信息技術課程標準修訂組[J].中國電化教育，2016（12）： 1-3.

[2]張立國，王國華.計算思維：信息技術學科核心素養培養的核心議題[J].電化教育研究，2018，39（05）：115-121.

[3]馮士海.計算思維如何在高中信息技術課堂有效落實[J].中國信息技術教育，2018，（24）：49-51

[4]王德勝.高中信息技術教學中學生計算思維的培養探究與實踐[J].西部素質教育，2018，4（16）：69-70.

[5]姜正梅.基于計算思維培養的高中信息技術教學策略[J].科學咨詢（教育科研），2018（01）：50.

[6]趙倩倩.基于計算思維的高中信息技術課程有效教學策略探究——以“算法與程序設計”模塊為例[J].中國信息技術教育，2015（17）：140-141.

作者簡介：楊婷，女，1993年11月，民族：漢，陜西寶雞人，碩士學位，揚州大學，研究方向：信息技術教育應用。