計(jì)算思維在中小學(xué)信息技術(shù)教育中的培養(yǎng)

杜海濤

摘要：因?yàn)楝F(xiàn)在全球的信息技術(shù)發(fā)展和人類智能發(fā)展都進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，所以，對(duì)于人才的需求量是非常大的.我國(guó)針對(duì)這樣的發(fā)展趨勢(shì)，要求中小學(xué)生在日常信息技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中注重對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，從而保證國(guó)家對(duì)于信息化人才的需求和培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;中小學(xué);信息技術(shù)教育

中圖分類號(hào)：G623.58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1672-1578（2019）31-0158-01

引言

早在二十一世紀(jì)初期，我國(guó)受美國(guó)學(xué)者提出的計(jì)算思維影響，開(kāi)始注重中小學(xué)生計(jì)算思維方面的培養(yǎng)工作，并且，發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維這一要求在我國(guó)普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確列出，而這一行為是為了引起廣大教育者、家長(zhǎng)和學(xué)生對(duì)于計(jì)算思維培養(yǎng)工作的重視。只有從小培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，才可以滿足國(guó)家社會(huì)向信息化、數(shù)字化發(fā)展過(guò)程中對(duì)于人才的需求。并且，計(jì)算能力隨著全球信息化的發(fā)展也逐漸成為日常生活的必需品，對(duì)于中小學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)也將有利于學(xué)生更加快速地適應(yīng)社會(huì)生活。

1.計(jì)算思維的概念

人們?cè)诟兄車澜纭⒎治鍪挛锉举|(zhì)、歸納事物規(guī)律等方面都離不開(kāi)思維的作用，思維是人類特有的，而計(jì)算思維便是利用現(xiàn)在發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)對(duì)于一些存在的問(wèn)題進(jìn)行解決，計(jì)算和統(tǒng)計(jì)等思維活動(dòng)。計(jì)算思維從提出開(kāi)始，便受到了全球教育界的關(guān)注和認(rèn)可，同時(shí)，越來(lái)越多的國(guó)家和高校將計(jì)算思維領(lǐng)域的研究放在了教育科學(xué)研究的重要位置上，而對(duì)于計(jì)算思維在中小學(xué)信息技術(shù)教育中如何進(jìn)行實(shí)際推廣仍然是一個(gè)問(wèn)題。并且，由于計(jì)算思維主要用抽象的方法將問(wèn)題簡(jiǎn)化分解，在代碼與數(shù)據(jù)間來(lái)回切換，通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)找到存在的解決方案，并對(duì)所有解決方案進(jìn)行比較和選擇，這一復(fù)雜的過(guò)程對(duì)于中小學(xué)信息技術(shù)教育來(lái)說(shuō)較為困難。

2.計(jì)算思維在信息教育中的作用

傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程通常十分注重學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)某一軟件的技術(shù)進(jìn)行練習(xí)和掌握，并沒(méi)有給予學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)獲取自己所需要的知識(shí)。并且，將對(duì)軟件的操作放在成績(jī)考核項(xiàng)目中的主要內(nèi)容上，這樣的信息技術(shù)教學(xué)很容易讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)于信息技術(shù)不夠全面的看法，并且，在日常教學(xué)過(guò)程中容易使學(xué)生對(duì)枯燥的計(jì)算機(jī)操作產(chǎn)生厭倦心理。而將計(jì)算思維的培養(yǎng)納入信息技術(shù)教學(xué)任務(wù)中，將從傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)對(duì)于某一軟件的操作轉(zhuǎn)化為對(duì)于學(xué)生信息計(jì)算素養(yǎng)方面的培育，這樣可以通過(guò)對(duì)不同類型計(jì)算機(jī)知識(shí)的了解和運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于信息技術(shù)課程的喜愛(ài)，并且可以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，鼓勵(lì)學(xué)生將計(jì)算思維運(yùn)用到自己日常學(xué)習(xí)生活中去，進(jìn)而獲取自己所需要的信息資源。所以，對(duì)于中小學(xué)生信息技術(shù)教育來(lái)說(shuō)，計(jì)算思維的培養(yǎng)是十分關(guān)鍵的。

首先，在信息教育中對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)，這是符合普通高中信息技術(shù)課程新標(biāo)準(zhǔn)中所提倡的內(nèi)容的。在對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的過(guò)程中，將會(huì)鍛煉學(xué)生對(duì)于事物的分析簡(jiǎn)化以及對(duì)事物的統(tǒng)計(jì)解決等多個(gè)方面的能力，并且可以將這些能力運(yùn)用到解決各類問(wèn)題和幫助自己日常學(xué)習(xí)等方面。現(xiàn)在智能終端的發(fā)展越來(lái)越迅速，所以，計(jì)算思維將貫穿于人們的日常生活中，并且不斷地影響著人們的生活方式。

其次，對(duì)于中小學(xué)生計(jì)算思維的提升將有利于我國(guó)社會(huì)信息化、數(shù)字化的發(fā)展。我國(guó)創(chuàng)新與發(fā)展的潛能很大一部分由如今青少年所決定，只有培養(yǎng)擁有優(yōu)秀信息素養(yǎng)的青少年，才可以保證日后國(guó)家在創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程中擁有足夠的人才儲(chǔ)備，從而保證中國(guó)在信息化、數(shù)字化高速發(fā)展的國(guó)際形勢(shì)下仍然保持不斷前進(jìn)的步伐。

最后，在技術(shù)教育發(fā)展的過(guò)程中，注重學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，將有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。在對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的過(guò)程中，需要學(xué)生從理解計(jì)算概念入手，學(xué)習(xí)計(jì)算方法并應(yīng)用計(jì)算方法構(gòu)建模型處理數(shù)據(jù)，從而得到最后的結(jié)果。這樣的過(guò)程，意在使學(xué)生利用計(jì)算思維這一工具來(lái)解決問(wèn)題，但也相當(dāng)于給予了學(xué)生創(chuàng)造不同解決問(wèn)題工具的方法，需要學(xué)生靈活創(chuàng)新，對(duì)所學(xué)知識(shí)舉一反三。

3.計(jì)算思維在中小學(xué)信息技術(shù)教育中的具體培養(yǎng)方法

因?yàn)橛?jì)算思維是將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題抽象化為更加簡(jiǎn)單的一個(gè)個(gè)小問(wèn)題，并將這些問(wèn)題的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為代碼進(jìn)行操作，再將操作結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，所以，在對(duì)中小學(xué)生信息技術(shù)教育過(guò)程中的計(jì)算思維培養(yǎng)，應(yīng)該從學(xué)生分析問(wèn)題和將問(wèn)題抽象化這一步驟入手，逐漸培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的養(yǎng)成。

首先便是學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的分析和將問(wèn)題抽象化的能力。學(xué)生在分析問(wèn)題的過(guò)程中，為的是將一些復(fù)雜的問(wèn)題分解開(kāi)，化成一個(gè)個(gè)比較容易去解決的小問(wèn)題。而將問(wèn)題抽象化便是把給出的文字信息轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言的能力，只有將文字信息轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言，才能進(jìn)行下一步的計(jì)算和分析。

其次便是對(duì)于已經(jīng)抽象化的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算解決，而解決的方法便是將已經(jīng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字語(yǔ)言的問(wèn)題進(jìn)行規(guī)律尋找，列出相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式。然后，借助信息技術(shù)求得所需要的解。而這里所借助的信息技術(shù)算法，可以是已經(jīng)成熟的算法，也可以由信息技術(shù)教師引導(dǎo)學(xué)生共同創(chuàng)造的算法。

最后便是培養(yǎng)學(xué)生將在信息技術(shù)課堂上所學(xué)習(xí)到的計(jì)算思維推廣應(yīng)用到日常學(xué)習(xí)生活中，并且，將計(jì)算思維變成一種習(xí)慣性的思維。在解決日常問(wèn)題的過(guò)程中鞏固信息技術(shù)以及在課堂上學(xué)習(xí)到的知識(shí)。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在信息化發(fā)展這一方面的起步時(shí)間比較晚，但我國(guó)在信息化發(fā)展的進(jìn)程中一直是非常迅速的。為了保證我國(guó)能夠一直在信息化發(fā)展路程中大踏步的前進(jìn)，需要從中小學(xué)生信息技術(shù)教育的過(guò)程中培養(yǎng)青少年對(duì)于計(jì)算思維的應(yīng)用和理解能力，從而使得我國(guó)在信息化發(fā)展的過(guò)程中擁有足夠的人才儲(chǔ)備和動(dòng)力。

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