初中信息技術學科學生計算思維培養的教學策略初探

◎趙玉琴

新一輪課改將我國基礎教育的總目標落在學生核心素養的發展上，具體到信息技術學科提出了四大學科核心素養，包括信息意識、計算思維、數字化學習和信息責任。美國周以真教授提出，計算思維是指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。該定義從思維的視角闡述了計算機科學在問題解決過程中的作用與價值，也使人們看到了其中所蘊含的思想與方法，成為計算機教育和信息技術教育的重要研究課題。在信息技術學科教學中，筆者一直在踐行著對學生計算思維的培養，以下就信息技術學科角度對計算思維培養的教學策略進行初步的探析。

一、創設合適的情境問題，培養學生計算思維

計算思維是指個體形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動，在這一系列的思維活動中，形成問題解決方案的關鍵是發現問題和提出問題，需要強烈的問題意識，正如愛因斯坦所說“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。問題意識是思維的動力，是創新精神的基石，學生的問題意識需要有意識地培養。因此，在信息技術教學中，教師要結合學生的實際和生活經驗創設良好的問題情境，以喚醒和激發學生的問題意識，讓學生學會發現問題、提出問題、分析問題和解決問題，提高思維能力。在進行《信息系統》一課內容教學時，教師可利用信息技術實驗室創設真實的問題情境，給學生提供從信息系統設計規劃到軟硬件操作的實踐體驗機會，提高學生對信息系統價值的認識及利用信息系統解決問題的能力。

二、滲透計算思維意識，強化學生的理解能力

初中信息技術教學要培養學生的計算思維，應立足于教材內容，加強知識遷移和轉化。讓學生意識到計算思維的本質，加強對學生意識形態和邏輯思維的啟蒙影響。教學案例既可以結合書本，也可以脫離教材，進行課外延伸。比如《信息系統》一課中，教師可以讓學生體驗管理員與用戶的區別，還可以代入學籍管理、圖書館用戶管理等電子系統，讓學生從管理者角度看待查找、調閱、登記等操作與用戶角度的差異性，在教學中模擬不同流程和系統軟件的計算思維的依據，培養學生抽象建模和數字建模的能力。

三、借助思維導圖，加強知識應用

思維導圖教學法是強化計算思維應用的重要教學模式。計算思維養成的關鍵在于解決問題的方法，教師在教學中用思維導圖的形式幫助學生構建知識體系。例如，七年級下冊第一單元《多媒體世界》中，教師可以引導學生思考、舉例一個多媒體作品應該有哪些元素組成，讓學生規劃小組多媒體作品方案設計，并進行分享、交流，采取自上而下逐步細化的原則。應用思維導圖，將方案設計中所含有的知識和關鍵概念聯系起來，從知識運用和實踐的角度理解計算思維。

四、利用微視頻，培養計算思維意識

在信息技術教學中很多老師都喜歡在課堂中引入微視頻輔助學生學習，這不僅能提高知識點的落實，還能很好地培養學生的操作能力和自主學習能力。比如，在學習七上《數據處理》這一課時，教師可以針對本課的重點和難點，分別錄制幾個微視頻，引入課堂預設的細節問題，讓學生進行探究思考，幫助學生鞏固學習成果，對學生后續整個概念的思維整合和邏輯推導有促進作用。教師還可用微視頻進行舉例分析，案例講解，開展專項教學，幫助學生進一步理清邏輯思路，培養計算思維，從而自主完成操作任務。

五、借助算法和流程圖，強化學生的計算思維

算法和程序設計是浙江版新教材里很重要的一個部分，大多數情況會按程序設計、編程，算法和程序的實現與實踐這一順序來開展教學的，而計算思維就是探討這其中過程中的細節。計算思維的根本目的是解決問題，前面的分析最后都要落實到使用計算機解決問題上。涉及使用什么軟件，具體如何操作，流程檢驗的方案以及思維運用的正誤，都是計算思維養成的關鍵內容。比如枚舉算法，利用編程語言代替人腦進行海量簡單的重復運算以求得答案，利用流程圖清晰直觀地表現變量的變化因素和差異。信息技術課堂要注重方法的分析，強化學生的思考能力，豐富學生看待問題的視角，訓練學生的計算思維。

計算思維作為信息技術學科核心素養之一，其地位和作用不言而喻。因此，每一位信息技術教師都要認識到計算思維在學科中的地位和價值。在教學過程中教師要依據信息技術學科標準，努力學習，深入研究，大膽創新，不斷探索有助于培養學生計算思維能力，符合教學實際，且有利于學生終身發展的教學策略和模式。