在中學(xué)信息技術(shù)常態(tài)教學(xué)中提升學(xué)生計算思維的實踐

國 寧

(遼寧省沈陽市東北育才學(xué)校 遼寧沈陽 110000)

在新課程目標改革的背景下，中學(xué)信息技術(shù)教師應(yīng)該積極探索適應(yīng)學(xué)生提升計算思維的途徑，側(cè)重對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科引起了廣大教育工作者的重視，相較于其他科目的教學(xué)，該學(xué)科更為復(fù)雜，教師需要重視培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，將“提升學(xué)生計算思維”作為常態(tài)的教學(xué)目標，促進信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展[1]。

一、計算思維的含義

2006年，周以真教授定義了計算思維的新含義。2017年高中信息技術(shù)課程標準指出：計算思維是指個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。中學(xué)信息技術(shù)教師可以根據(jù)以上概念著手培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，創(chuàng)設(shè)新型有效的教學(xué)模式。計算思維從根本上來說，包含廣泛的多樣思維，人們可以借助計算思維探究最適合的答案，將抽象的知識形象化，促進思維邏輯能力的提高。將計算思維運用于中學(xué)計算機常態(tài)教學(xué)有助于學(xué)生優(yōu)化理解學(xué)科，清楚辨析知識。因此，計算思維的本質(zhì)含義是重于對問題的辨析，將復(fù)雜化的問題以科學(xué)的思路展示出來。教師在幫助學(xué)生提升計算思維的過程中要注意到，根據(jù)計算思維設(shè)計的程序應(yīng)該是靈活和持久的，所以，教師應(yīng)重視對學(xué)生抽象思維和計算思維的聯(lián)合培養(yǎng)。

二、傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)中存在的問題

在傳統(tǒng)的信息技術(shù)教學(xué)中，教師由于受到應(yīng)試教育的影響，會將計算機教學(xué)停留在表層的概念背誦上，學(xué)生無法對信息技術(shù)產(chǎn)生牢固的認知。教師在課堂教學(xué)中減少了編程類知識的輸出，這種教學(xué)狀態(tài)使得學(xué)生接受的知識出現(xiàn)了誤差，學(xué)生并不能清晰科目的學(xué)習(xí)目標。在單一乏味的學(xué)習(xí)模式中，學(xué)生會逐漸降低學(xué)習(xí)興趣，無法對知識進行深度學(xué)習(xí)和解析。教師忽略了學(xué)生的主體地位，高中生處于高考前的關(guān)鍵時間，所以教師很少組織學(xué)生將所學(xué)知識進行上機演練，學(xué)生不能將所學(xué)理論運用于演練細節(jié)中，從而抑制了抽象技能和計算思維的提升。除此之外，部分學(xué)校擠占信息技術(shù)課時，教師缺乏對教材的深入解讀，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的很多難題無法解決，阻礙了學(xué)生應(yīng)有的積極學(xué)習(xí)態(tài)度[2]。

三、在中學(xué)信息技術(shù)常態(tài)教學(xué)中如何提升學(xué)生計算思維

（一）靈活增設(shè)內(nèi)容，延展學(xué)生思路

中學(xué)信息技術(shù)教師可以根據(jù)課堂必講的知識點增加新穎靈活的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)生打造趣味性課堂，使學(xué)生在積極參與的過程中得到啟示，從而打開學(xué)習(xí)思維。教師將教學(xué)內(nèi)容循序漸進地講解給學(xué)生，對單元內(nèi)容進行規(guī)劃細分，側(cè)重對單元中的運算類知識進行講解，學(xué)生在課堂充分發(fā)揮自身的主體性，在運算類知識的學(xué)習(xí)中積極尋找化解思路，可為后續(xù)的信息技術(shù)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

例如，學(xué)習(xí)“用算法解決問題的過程”時，教師需要考慮到學(xué)生的認知能力。由于算法的控制結(jié)構(gòu)相關(guān)知識十分枯燥，為了避免單調(diào)的講解，教師可以為學(xué)生解析編程布置設(shè)計的多條案例，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中搜尋相關(guān)信息，使學(xué)生跟緊教師的教學(xué)思路，保證學(xué)生能夠逐步形成運算思路，從而提升學(xué)生的計算思維。

（二）設(shè)計配套實驗，強化學(xué)生認知

教師在設(shè)計教學(xué)的過程中需要重視學(xué)生的操作過程，側(cè)重對學(xué)生思路認知的培養(yǎng)，幫助學(xué)生實現(xiàn)形象思維到抽象思維的過渡。因此，中學(xué)信息技術(shù)教師在教學(xué)中可搭配形象的實驗，創(chuàng)新學(xué)生的計算思路，加強學(xué)生對學(xué)科的好奇感。教師在預(yù)設(shè)配套實驗之前可以靠近平常學(xué)生學(xué)習(xí)過的知識，降低學(xué)生學(xué)習(xí)抽象編程的畏難心理，促進學(xué)生綜合計算思維的提升。

例如，學(xué)習(xí)“用計算機編程解決問題的一般過程”時，教師可以為學(xué)生設(shè)計上機演練實驗，使學(xué)生在實驗操作過程中逐步尋求解決問題的方法。教師可在計算機中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的計算模型，將原來的抽象計算過程替換成學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的計算模型，讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)新舊知識之間的關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生的思維得到發(fā)散，最終提升學(xué)生的計算思維。

（三）依循新型設(shè)定，突顯知識關(guān)聯(lián)

在時代不停更替的教育背景下，中學(xué)信息技術(shù)教師也要不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念，積極改革創(chuàng)新教學(xué)模式。教師參考教材為學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)計新的計算思路，讓學(xué)生在多樣化學(xué)習(xí)中確定最佳的計算指向，打破編程教學(xué)的單調(diào)模式。教師在備課時應(yīng)變革傳統(tǒng)的計算流程，借助導(dǎo)圖整理出新型的計算流程，為學(xué)生增設(shè)關(guān)聯(lián)性的知識考查，有效促進學(xué)生計算思維的形成。

例如，學(xué)習(xí)“簡單算法及程序?qū)崿F(xiàn)”的過程中，教師可以在程序中為學(xué)生設(shè)計導(dǎo)圖，讓學(xué)生在信息技術(shù)的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)流程圖的表示方法及算法的表示形成。教師在教學(xué)中可將學(xué)生按照學(xué)習(xí)能力進行分組，小組成員討論如何用算法解決生活中的實際問題，并且，將程序算法填寫在導(dǎo)圖表格中，能夠培養(yǎng)學(xué)生運行程序?qū)崿F(xiàn)算法的能力，促進學(xué)生計算思維的提升[3]。

（四）密切關(guān)聯(lián)上機，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)氛圍

既然是信息技術(shù)常態(tài)教學(xué)，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生實際操作。計算機是學(xué)生以后綜合發(fā)展的重要工具，教師應(yīng)該重視對學(xué)生上機技能的培養(yǎng)。在日常教學(xué)中，學(xué)校應(yīng)該開放電腦教室，為學(xué)生營造輕松愉悅的上機氛圍。此外，教師可以利用校園網(wǎng)絡(luò)和學(xué)生進行高效互動，向?qū)W生分享寶貴的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，學(xué)生在親手操作疑難問題的過程中能夠加深對知識的印象，也能提高學(xué)生的計算思維。

四、中學(xué)信息技術(shù)常態(tài)教學(xué)中的注意事項

高中信息技術(shù)教師應(yīng)該注重教學(xué)的嚴謹性和科目的抽象性，在常態(tài)化教學(xué)中需要重視學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)機理以及科目中的計算規(guī)律。另外，教師應(yīng)該注重學(xué)科知識與生活的聯(lián)系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機的編程機理時能夠消除畏懼心理，樹立學(xué)習(xí)信息技術(shù)的信心，促進自身計算思維的有效形成，主動將計算思維作為工具運用于以后的學(xué)習(xí)和生活中。

五、結(jié)束語

總而言之，在中學(xué)信息技術(shù)的常態(tài)化教學(xué)中，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實際學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生設(shè)計適宜的教學(xué)流程，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與學(xué)習(xí)過程，有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。研究表明：思維是可以在日常學(xué)習(xí)中養(yǎng)成的。計算思維被包含在信息技術(shù)學(xué)習(xí)的多重環(huán)節(jié)中，教師培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能使學(xué)生學(xué)會解析計算機的搭配機制，可實現(xiàn)計算機搭配間的相互約束，最大限度地提升學(xué)生對計算機的認知層次，可為學(xué)生以后的綜合發(fā)展奠定基礎(chǔ)[4]。