芻議計(jì)算思維在初中信息技術(shù)學(xué)科中的應(yīng)用

陶曉霞

摘 要：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念求解問題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、理解人類行為等相關(guān)的思維活動(dòng)。計(jì)算思維是每個(gè)人必須掌握的重要思維，對于教育教學(xué)具有重要的意義，在中學(xué)教學(xué)中需要加強(qiáng)對學(xué)生的培養(yǎng)與教育。本文主要探析初中信息技術(shù)學(xué)科中應(yīng)用計(jì)算思維的策略，包括應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)動(dòng)手操作類型教學(xué)，應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)學(xué)科整合教學(xué)，應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)算法程序設(shè)計(jì)教學(xué)，信息技術(shù)教師可以科學(xué)合理地運(yùn)用以上策略展開教學(xué)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;初中信息技術(shù);操作;學(xué)科整合;算法

中圖分類號：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2020）09-124-1

計(jì)算思維可以幫助學(xué)生理解計(jì)算的本質(zhì)，計(jì)算機(jī)求解的原理，提供多樣化的觀點(diǎn)與方法幫助學(xué)生更好解決問題，所以計(jì)算思維是學(xué)生學(xué)習(xí)中，日常生活中必不可少的重要思維觀念。當(dāng)前計(jì)算機(jī)學(xué)科教育教學(xué)特別關(guān)注計(jì)算思維的教學(xué)，教師應(yīng)該根據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)科特點(diǎn)和計(jì)算思維的內(nèi)涵，通過動(dòng)手操作實(shí)物上機(jī)練習(xí)，注重與其他學(xué)科的結(jié)合，重視算法程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，以此培養(yǎng)學(xué)生編程能力等，更好地讓計(jì)算思維發(fā)揮作用。

一、應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)動(dòng)手操作類型教學(xué)

計(jì)算思維通常包括信息和數(shù)據(jù)的抽象處理能力、模塊化規(guī)劃、分解問題、數(shù)學(xué)建模、可視化表達(dá)、邏輯化推理、算法化思維等。對于這些內(nèi)容，教師應(yīng)該通過開展不同的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行教學(xué)，比如應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)動(dòng)手操作類型的教學(xué)，動(dòng)手操作類型教學(xué)包括拆解與組裝計(jì)算機(jī)，完成相關(guān)程序操作任務(wù)，自己動(dòng)手編寫小程序解決實(shí)際問題等。通過開展這些動(dòng)手操作類型的教學(xué)，能夠在潛移默化中讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生分解問題的能力、信息抽象處理能力、算法化思維等，更為有效地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。

在江蘇鳳凰科技版的初中信息技術(shù)7年級教材“第二章管理計(jì)算機(jī)”這章第1節(jié)“認(rèn)識計(jì)算機(jī)”中，有個(gè)知識點(diǎn)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成”，在課堂上教師僅僅通過圖片或者視頻給學(xué)生展示的話學(xué)生印象不深刻，教師通過現(xiàn)場直接演示計(jì)算機(jī)主機(jī)的拆解過程，運(yùn)用實(shí)物介紹計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部的組成，包括主板、CPU、顯卡、內(nèi)存、硬盤、電源、風(fēng)扇等，介紹其作用與工作原理，再請學(xué)生按照硬件安裝順序進(jìn)行組裝，學(xué)生親眼見證計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)分解和安裝的全過程，以此通過實(shí)物操作培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

二、應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)學(xué)科整合教學(xué)

初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，為了更好地提高課堂教學(xué)效果，更好地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，教師還應(yīng)該應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)學(xué)科整合教學(xué)。在這個(gè)過程中，教師可以根據(jù)信息技術(shù)的課程內(nèi)容，思考與探究與之相關(guān)的課程，并引入該學(xué)科的相關(guān)數(shù)據(jù)與信息，并讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)相關(guān)程序與軟件處理與運(yùn)用這些數(shù)據(jù)和信息，從而解決相關(guān)問題或者展現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。

在江蘇鳳凰科技版的初中信息技術(shù)7年級教材“第四章設(shè)計(jì)與制作應(yīng)用文檔”這章第1節(jié)“制作研究報(bào)告”中，有“制作正文、制作目錄和制作封面”這部分內(nèi)容，教師可以將信息技術(shù)學(xué)科與語文學(xué)科相結(jié)合，引入作文選的封面、目錄與一頁正文內(nèi)容等信息，讓學(xué)生利用文字處理軟件模仿這些內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)作，制作電子版的作文選。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要規(guī)劃應(yīng)用文檔、輸入文字、制作和美化封面內(nèi)容、制作目錄與正文等，教師可以根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行積極評價(jià)。學(xué)生在完成這項(xiàng)任務(wù)的過程中，需要不斷處理信息與數(shù)據(jù)、分解問題和進(jìn)行可視化表達(dá)，因此在此過程中可以有效培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。

三、應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)算法程序設(shè)計(jì)教學(xué)

信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容包括信息意識，信息社會責(zé)任，數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力、計(jì)算思維，而計(jì)算思維是其中核心素養(yǎng)的非常重要的核心內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和應(yīng)用計(jì)算思維教學(xué)，能夠更好地促進(jìn)學(xué)生形成信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維需要培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)操作能力，抽象理解與邏輯分析能力，理解計(jì)算機(jī)工作原理和運(yùn)用計(jì)算機(jī)創(chuàng)作與解決問題的能力等，在此過程中教師應(yīng)該加強(qiáng)算法程序設(shè)計(jì)教學(xué)。

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備和各種智能家電的普及，各種新技術(shù)的應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能等，均給人們的工作與生活帶來了重大的影響，這些內(nèi)容的核心是編程和算法程序設(shè)計(jì)。初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，教師應(yīng)該應(yīng)用計(jì)算思維加強(qiáng)算法程序設(shè)計(jì)教學(xué)，同時(shí)這些教學(xué)也能夠培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，是一種相輔相成的關(guān)系。

在江蘇鳳凰科技版的初中信息技術(shù)8年級教材“第四章程序設(shè)計(jì)”這章中，包括程序設(shè)計(jì)語言、Visual Basic程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)等，教師可以通過教授基礎(chǔ)知識，布置簡單程序設(shè)計(jì)任務(wù)，展示學(xué)生作品和進(jìn)行評價(jià)等流程，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維編程。在程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的教學(xué)中，教師通過解決實(shí)際問題的小程序，如計(jì)算三角形的周長和面積，介紹常量、變量、函數(shù)與表達(dá)式、常用語句等;通過“擲硬幣”小游戲的程序的教學(xué)來教學(xué)分支結(jié)構(gòu)等，以此來培養(yǎng)學(xué)生算法化思維。

綜上所述，計(jì)算思維是現(xiàn)代信息技術(shù)課程中的重要培養(yǎng)目標(biāo)之一，我們需要教授給學(xué)生的不僅僅是知識，而是方法，還有受益于一生的思維模式，讓學(xué)生能夠在信息技術(shù)學(xué)習(xí)的過程中，不斷提高自身解決問題的能力。因此，在初中信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)該不斷挖掘教學(xué)資源、積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)教學(xué)方法，以計(jì)算思維為中心構(gòu)建豐富多彩的課堂，從不同角度切入，全方位地利用課堂內(nèi)外資源，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，逐步提高他們的信息技術(shù)素養(yǎng)。

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（作者單位：江蘇省海門市開發(fā)區(qū)中學(xué)，江蘇 海門226100）