計算思維在初中信息技術教學中的滲透與落實

摘 ?要 教師可以根據不同的教學內容，針對計算思維的某一或某幾個方面進行深入挖掘，精心設計課堂教學環節，逐漸引導學生建立計算思維。以幾個不同類型的教學內容為例進行簡要論述，以期達到拋磚引玉的目的。

關鍵詞 初中信息技術;計算思維;核心素養

中圖分類號：G632 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）19-0075-02

1 研究背景

2018年，計算思維作為信息技術學科最重要的核心素養之一，正式被教育部納入普通高中信息技術課程標準中。而在國外，許多國家都積極地把計算思維引入中小學教育中。美國計算機科學教師協會（CSTA）在2011年將計算思維作為五大核心概念之一，納入新版的“K-12階段計算機科學標準”中。英國教育部在2013年將信息通用技術（ICT）更名為計算（Computer）課程，該課程系統規劃了計算思維體系，目的就是讓學生使用計算思維和創造力來理解和改變世界[1]。

如何在初中信息技術教學中有效地落實學生計算思維的培養呢？有些教師認為只有在與編程相關的課程里才能培養學生的計算思維，這個觀念是狹隘的。學習編程可以將解決問題的具體方法轉換為計算機能夠處理的語言，但是在義務教育階段，最重要的不是解決問題使用的具體語言和技巧，而是如何運用計算思維的基本方法去解決問題。南安普敦大學的Cynthia Selby博士和John Woollard博士提出計算思維由五個要素組成：算法思維、評估、分解、概括和抽象。這一觀點也被國內專家認為是比較適合中小學信息技術教育的[2]。計算思維是信息技術學科核心素養之一，包括算法思維、評估、分解、概括和抽象等多種思維方式。信息技術教師除了在常規的程序設計教學中引入計算思維之外，也可以在其他教學內容中通過深入挖掘與精心設計，去滲透和落實計算思維的某一個或某幾個方面，逐漸引導學生建立計算思維。

2 算法思維的教學活動

算法思維，就是通過思考和實踐后，能夠得出一系列清晰的步驟和方法來解決問題，而不是直接計算出一個問題的答案。寧波市信息技術課程七年級下第八課至第十五課都是關于網站建設的內容，教師可以讓學生在課程開始規劃一下自己的建站方案，明確流程;同時鼓勵學生多推敲、多反思，將流程最優化，培養學生在解決問題時不要盲目地去具體實施，而是先用算法思維去制定細致的步驟。圖1所示為某學生制定的建站步驟。

3 分解思維、評估思維的教學活動

分解，就是將一個復雜的大問題分解為若干個易于解決和實現的小問題，有助于學生把復雜的問題簡單化。評估，就是在所有解決方法中選擇最優方案，有助于學生反思和判斷自己的算法是否合理和最佳。在執教寧波市信息技術課程八年級上第七課“畫龍點睛——文本編輯”時，筆者首先以學校每年的社團招新引入，那些精心設計的招新海報往往能引起更多人的注意。接著向學生展示一系列精美的海報，再呈現一張只有背景和簡單文字的海報，引出任務：“自擬社團名稱和社團相關信息，并對這些文字進行藝術創作，要求文字清晰、美觀、醒目，引人注目又符合海報意境。”

在教師演示各種PS文本編輯功能前，第一階段先讓學生把問題進行分解：說說看，你可以對文字做哪些變化？學生會回答編輯文字內容，改變文字字體、大小、顏色、位置，設置文字特效、變形等。教師根據學生的回答，在大屏幕上無規律地呈現，如圖2所示。第二階段讓學生做好步驟規劃，這樣的目的是讓設計和制作高效完成。教師根據學生所說，標記序號，寫下多種方案。第二階段的思考過程就體現了評估思維。評估的結果是哪種方案最優呢？可以讓學生按自己的想法進行操作，在試錯的過程中找到答案;也可以等學生完成海報，在課堂小結部分讓學生進行反思和交流。會有學生發現如果先設計圖層樣式，再改變大小，文字大小變化之后，又會影響之前設定的效果，造成反復操作;還有學生發現如果先設置填充色和描邊色，再去挪動文字位置，由于背景色變化達不到理想效果，導致效率不高。

4 概括思維的教學活動

概括思維，就是學生能夠在之前解決問題的經驗中，對方法進行改造，使其能夠遷移和應用到其他類似問題中去。教學寧波市信息技術課程七年級上第十課“數據統計、排序、篩選”，以往都是教師設計幾份不同類型的Excel數據表，學生按照要求通過編輯公式或函數去處理數據，對數據進行排序或篩選。現在筆者對教學內容重新進行設計：某超市每周會進貨一些流行的零食，需要制作一份能清楚呈現每種零食進價、賣價、進貨量、庫存量、利潤的表格。學生會根據筆者羅列的一些基礎數據，自行設計表格，并運用公式和函數計算庫存量和利潤。接著，筆者引導學生為超市創建一個計算模板，只要修改每周進、出貨的部分數據，便能快速地得到需要的數據，初步達成半自動化過程。通過對學生概括思維的滲透，引導他們善于利用信息技術去提升解決同一類問題的效率。

5 抽象思維的教學活動

抽象，就是要求學生從問題中抽離出重要的信息，忽略不必要的細節，從而使問題更容易思考。寧波市信息技術課程八年級下第三課“美麗的圖形——圖形元件的創建”，教學重點是學會Flash橢圓工具、矩形、多角星形工具的使用，以及圖形元件的創建。筆者從健康飲食引入話題，給出本堂課的任務：“請同學們用蔬菜和水果來調制一杯果蔬汁，來看看你是黑暗料理還是五星級大廚水準。當然，我們不是真的榨汁，而是用Flash圖形來創建。”不少學生會覺得自己繪畫水平有限，對完成任務沒有信心。教師需要在此時引導學生采用抽象思維的方式，抓住某種蔬果最主要的特點，想象其主要部分的基本形狀，再對形狀做一些變形，采用多個圖形相加、相減、相交的手段創造出各種蔬菜水果，見圖3。

6 結語

以上是筆者在初中信息技術教學中針對七年級和八年級滲透和落實計算思維的教學設計舉例。因為九年級的教學內容大多與程序設計相關，對學生的計算思維要求較高，所以在七、八年級的時候，教師就應該對教學內容深入挖掘、精心設計教學環節，潛移默化地培養學生的計算思維，而不僅僅滿足于教會學生使用某些軟件和技術。

參考文獻

[1]唐瑞，劉向永.英國中小學計算思維教育評價[J].中國信息技術教育，2015（23）：17-21.

[2]謝忠新，曹楊璐.中小學信息技術學科學生計算思維培養的策略與方法[J].中國電化教育，2015（11）：116-120.

作者：翁科波，寧波市鎮海區立人中學（315200）。