面向計算思維培養的高中信息技術教學設計與實踐研究

葛陽

摘 ?要：在新課改教育理念引領下，高中信息技術課程已將培養學科核心素養放到首要的位置，計算思維是信息技術課程核心素養的關鍵因素。如何切實提高高中信息技術課程的教學質量，落實學生的計算思維培養？本文立足計算思維培養的視角，對高中信息技術教學設計及其實踐策略展開研究，以供參考。

關鍵詞：高中信息技術;設計與實踐;計算思維培養

信息技術的飛速發展和廣泛使用，不僅改變了人們的日常行為方式，也深刻影響著人們的認知結構和思維品質。計算思維作為計算機科學領域特有的思維方法，是學生信息技術核心素養的重要組成部分。培養學生計算思維能力已經成為高中信息技術教學的重要任務之一。教師應優化信息技術教學設計，并自覺更新自身的教學理念，在教學中切實落實學生計算思維的培養。

一、創設情境，營造思維空間

為了保證高中信息技術教學的質量，教師應先創設適宜的教學情境，激發學生的學習興趣，調動學生的主觀能動性，讓學生意識到自己才是學習的主人，進而促使學生在自主思考、獨立探究中開發自己的計算思維。同時，良好教學情境的創設還能為學生的靈感萌發、思維發展提供廣泛的空間，有利于引導學生運用所學知識解決實際情境中存在的問題。

例如，在“數據處理與應用”相關內容教學中，可以結合高一學生面臨的如何確定選課組合的實際需求，創設真實的問題情景，設計“用數據助力高中生職業生涯規劃”項目活動，讓學生根據任務需求，選擇恰當的軟件工具或平臺，對個人職業興趣測試數據、學業成績數據、高校專業錄取數據等數據進行處理與分析，依據數據分析結果進行職業規劃和確定選課組合。在解決真實問題的過程中，引導學生了解數據采集、分析和可視化表達的基本方法，總結利用計算機解決問題的過程與方法，逐步形成和發展計算思維。

二、聯系生活，啟發思維品質

當前時代的信息技術更新速度較快，在信息技術教學時經常出現教學內容跟不上時代更迭的情況，為此，教師應不斷更新拓展教學素材，在網絡上為學生搜集新穎的、緊跟時代潮流的信息技術應用素材，并盡可能聯系學生的實際生活，關聯學生的興趣愛好，這樣一來，學生學習信息技術的時效性就能夠得到保障了。

例如，在“選擇結構”教學中，可以結合生活中大家比較關注的“健康生活”理念，啟發學生設計一個“健康我知道”的小程序。讓學生在網絡資源的輔助下查找有關BMI計算方法和標準的相關知識，引導學生分析小程序的功能，設計程序算法，最后編程實現。學生在實際應用中了解“選擇結構”在日常生活、學習、工作中的應用，學會采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征，鍛煉計算思維能力。

三、問題引領，開發思維靈感

提問，是教師開啟學生思維的鑰匙。在高中信息技術課堂教學中，有效的問題能夠促進學生深度思考，引領學生自主探究，在不斷提出問題解決問題的過程中，最終實現思維的飛躍。

例如，在教授“聲音數字化編碼”時，依據教學目標，圍繞聲音數字化的過程，循序漸進提出四個問題，讓學生在問題的引領下，自主探究，深入思考，實現深度學習。教學過程中，先現場錄制一段聲音信息，給學生演示放大后的聲音波形，提出問題1：“聲音波形為什么不是連續光滑的？”引導學生思考并理解采樣的過程。提出問題2：“如何讓采集的聲音更真實？”自然引發學生對采樣頻率的思考。提出問題3：“如何表示不同的采樣點？”啟發學生思考，從而過渡出量化這一環節。提出問題4：“計算機中如何存儲和處理這些聲音信息？”引導學生思考探究聲音信息的編碼過程。用問題點燃思維的火花，開發學生的思維靈感，促進學生計算思維的發展。

四、繪制導圖，呈現思維果實

思維導圖是鍛煉學生計算思維的有效途徑，借助思維導圖學生可以對所掌握的知識展開科學的梳理與整合，進行達到新舊知識之間的銜接。而且，現在使用的多版高中信息技術教材中都編入了思維導圖的繪制，由此可見，思維導圖不僅是學科教學的重要內容，也是培養學生計算思維、落實學生的核心素養的重要方式。

在實際教學中，教師應遵循高中生的一般發展規律，逐步提高思維導圖的復雜性與廣泛性，幫助學生運用思維導圖構建學科知識框架結構的體系，并讓學生明確各種知識、理念、方法之間存在的交叉、迭代、遞進等關系。實踐證明，這種圖表繪制的方式不僅可以加深學生對學科知識的理解，讓學生的領悟更上一層，還可以加強學生對知識內容的記憶，讓學生的思維邏輯更具有條理性，進而為學生的計算思維發展提供保障。所以，在每單元的導圖繪制環節，教師應鼓勵學生運用圖表展現自己的思維成果，以便于教師了解學生對知識的理解和掌握，為教師下一步的教學設計指明方向。

五、結束語

總而言之，在信息技術時代背景下，高中信息技術教師應把握好教學改革的大方向，做到教學設計的及時轉向，從知識與技能上升到技術培養、從核心素養培育上升到思維活動，這既是新一輪教育改革中高中信息技術課程的發展重點，更是高中信息技術教師重塑信息技術教學的著力點和聚焦點。

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（作者單位：廣州市第六中學，廣東 ?廣州 ?510000）