立足計算思維培養(yǎng)的初中信息技術創(chuàng)新教學

項威

【摘要】計算思維、理論思維與實驗思維并稱三大科學思維，是當前教育界和計算機界受關注度較高的重要課題，而其中在信息技術課程中對中學生進行計算思維能力的培養(yǎng)備受關注。在初中信息技術教學中加大對學生計算思維的鍛煉，既能夠綜合提升學生的信息化素養(yǎng)，也能進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。文章基于計算思維的基本概念及相關應用，通過提出多方面的創(chuàng)新性教學策略，探究其在初中信息技術中的實踐渠道和應用價值，希望能為初中信息技術教學方式的優(yōu)化升級提供參考。

【關鍵詞】計算思維;初中信息技術;創(chuàng)新教學

隨著信息技術的飛速發(fā)展，當今社會對人才培養(yǎng)的需求也隨之發(fā)生了變化，信息技術能力強且具備科學思維的人才備受青睞，這就使得信息技術課程在義務教育階段的必要性越來越強。計算思維作為我國信息技術學科培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，是當今社會成員必備的基本技能，其本質是利用計算機科學的基礎知識進行問題解析、程序設計或行為分析等有關計算機科學的各種思維活動。根據專家提供的相關數據，計算思維有助于學生深入理解信息技術科學的原理，能夠用更加合理有序的方法解決實際生活中的各種問題。然而當前初中信息技術教學方式比較機械，授課形式相對單一，不利于學生計算思維的培養(yǎng)，因此教師有必要對信息技術課程的教學進行創(chuàng)新改進，結合初中生的思維特征及學習情況，將計算思維運用到教學設計的各個環(huán)節(jié)，不斷激發(fā)學生潛能，提升其分析問題和解決問題的

能力。

一、計算思維實踐價值探析

科學系統(tǒng)的學習過程有利于學生形成正向的計算思維，也能夠在該過程中激活學生對信息的捕捉與處理能力，有助于課堂學習效率的提升，因此初中信息技術的教學實踐與計算思維的培養(yǎng)是緊密相關且相互促進的關系。通過分析以往計算思維在初中信息技術教學中的實踐效果，可將其價值歸納如下：第一，計算思維可以引導學生利用數理邏輯、計算法則等解決問題，如七年級《數據統(tǒng)計與分析》章節(jié)的學習可以提升學生收集與分析數據的能力，建立利用大數據解決問題的意識;第二，計算思維的引入可以進一步提升信息技術課堂的教學質量和學生的學習效率，如八年級《主題網站設計與制作》一章內容相對抽象，但具備一定計算思維的學生可以在自有的邏輯體系中有條理地學習實踐，大大提升了學習效率;第三，計算思維能夠有效指導學生將所學信息技術知識應用于實際生活，以不同視角分析問題，如對八年級《程序設計》一章進行學習后，學生在生活中會有意識地利用算法思維和程序設計的邏輯思維處理問題。

二、計算思維培養(yǎng)策略研究

算法思維、數據抽象能力、建模能力、邏輯推理及模塊化設計能力等都是計算思維涵蓋的內容，基于計算思維進行信息技術授課，不僅能讓學生掌握最基礎的技術操作能力，還能讓其深入理解多元素構成的信息系統(tǒng)的工作原理，對其抽象思維的衍生和系統(tǒng)化、邏輯化思考能力的應用有很大幫助。接下來本文將從五個維度對初中信息技術教學中計算思維的培養(yǎng)策略進行探究，其中分別涉及任務驅動法、生活案例法、自主探究法、資源平臺構建及評價體系建立，力圖為初中信息技術課程更高效地展開提供

參考。

（一）利用任務驅動指引思維開拓

任務驅動是項目教學法的核心，即教師在課上設立完整的項目活動，學生在教師的指導下以獨立或合作的形式完成項目。在整個項目推進的過程中，教師會以具體任務作為引導，讓學生在明確的任務驅動下進行分析問題、設計程序、調試程序等流程，最終形成解決問題的方案。例如在《程序設計》一章中“猜幣”程序的教學中，學生已經對程序設計的基本知識有了一定認知，因此教師可以利用任務引導學生進行學習。整個項目包含“分析程序、觀察代碼、修改代碼、鞏固練習”四個任務，在觀察代碼任務結束后，教師可以在這時候引入“條件語句”，讓學生對“If<條件>Then<程序段A>[Else<程序段B>]”這一程序格式有深刻的了解，并能夠以自然語言描述這一代碼。條件語句學習結束后教師就可以讓學生自主修改代碼并自主完成練習，這個任務非常考驗學生的計算思維，因此教師需做好觀察與協助工作。一個簡單編程項目的學習并不僅是為了完成某個單獨的程序，而是讓學生從個別中掌握一般，能夠運用一種方法解決其他類似問題。

（二）盡量選取生活相關教學案例

信息技術學科內容抽象，但又與生活息息相關，因此教師在一些抽象且難度較大的教學內容中可以適當引用生活化案例，或者對案例場景進行再現，讓學生在一種相對熟悉的情境下進行思維遷移，運用計算機模擬解決案例問題，為計算思維能力的有效鍛煉開辟渠道。例如在七年級《數據圖表與分析》一章中要求學生對所分析的數據進行對應的圖表制作。創(chuàng)建圖表并不復雜，但由于圖表種類較多，部分學生容易對其屬性產生混淆，因此教師可以引用生活中常見的圖表讓學生更好區(qū)分，如氣溫變化圖、家庭支出比例圖和各省份GDP比較圖，這些圖分別有折線圖、扇形圖及柱狀圖，可見用途不同，圖表種類就會各有差異。對圖表屬性差別有所了解后，教師可以提供某個家庭收支費用的數據，讓學生進行圖表的制作。有了前面案例的參考，再加上這些與學生日常生活息息相關的數據，學生可以“對癥下藥”，操作起來自然也更有熟悉感。一個簡單的生活案例引入，可以一步步引導學生由淺入深地思考與探究，更有利于計算思維的不斷滲透。

（三）加大學生課堂自主探究比例

從初中信息技術教材的整個內容框架來看，各個模塊之間的知識都是前后關聯的。要讓學生在自主探究過程中利用自有知識網絡進行技術的提取與運用，是教師在教學過程中需要著重培養(yǎng)的部分，要讓學生多思考、多練習，鼓勵學生自主獲取新知，加強對思維的鍛煉。例如在九年級《機器人沿線走》的學習中，在教導學生學會通過前進和轉向模塊進行正方形軌跡行走的具體步驟與操作后，教師可以讓學生自主學習讓機器人沿正六邊形的軌跡行走，這其中不僅包含了圖形邊數的增加，還包含了角度的轉換，這部分需要反復調試才能歸納出最合適的參數，需要用到二分法和估算法來不斷逼近最佳調試的角度，對學生來說非常鍛煉思維，教師可以在有難度的地方給予適當的幫助，讓學生理解得更加深刻。自主探究能讓學生通過實踐總結出客觀規(guī)律，其效果遠好于教師直接傳授規(guī)律。像在機器人行走這個操作中，學生可以通過自己的實際操作發(fā)現：運動軌跡的不同會影響速度與時間的乘積關系。

（四）借用多種資源構建學習平臺

初中信息技術的學習內容多樣，教學任務較繁重，若單純依靠課上教學很難實現學生計算思維的有效培養(yǎng)，因此教師應當充分利用校內及網絡資源構建線上學習平臺，讓學生足不出戶便可利用各種資源進行自主或合作學習。例如在八年級第二章《走進網絡世界》的教學中，這一章的內容與學生平時的網絡生活息息相關，若是單在課上強調網絡安全或網絡道德，缺乏一定的直觀性，學生也不會意識到網絡安全問題的嚴重性。因此教師可以將一些涉及“健康上網”內容的科普短片上傳到共享平臺，或設置有關網絡安全的線上測試讓學生在課后完成，若成績不達標則需要補測，從而讓學生從根本上意識到網絡安全的重要性。教師也可以嘗試建立共享交流平臺，讓學生將計算機操作過程中遇到的問題放在平臺上交流，也可以回答他人提出的問題，以達到學以致用的效果，這樣能在一定程度上減輕教師的教學壓力。此外教師要主動為學生提供數字化學習工具，如VB、MS Office中的各種軟件等，確保學生課后學習操作的安全性。

（五）構建多維評價體系改進教學

教學評價是各科課堂中必不可少的部分。對于信息技術課程來說，計算思維的培養(yǎng)并不是一朝一夕的，因此教師需要建立多元化的評價體系，讓學生在不斷被肯定、被鼓勵的過程中加深對信息技術的興趣，不斷促進計算思維的形成，同時在這個過程中，教師也可以對學生學習狀況進行了解，進而改進教學。比如教師在學生完成項目或回答問題后及時予以反饋，從不同層面對學生的解答進行評價。可以圍繞知識運用與技能實施的可行性或運用所學技術解決實際問題的有效性等維度來展開評價，讓學生看到即使是回答一個簡單的問題也能引申出計算思維的運用。此外教師也應對課堂進行綜合評價，可以將過程評價與結果評價相結合，讓定量評價與定性評價相促進，并將自評、師生互評等運用到教學之中，對每一個教學過程都進行監(jiān)控、調整，從細節(jié)中加強對學生計算思維的培養(yǎng)與鍛煉。

三、總結

綜上所述，計算思維這一概念自提出后便為初中信息技術的創(chuàng)新教學注入了新的活力，同時也為教師教學實踐帶來了不同的挑戰(zhàn)。信息技術課程雖然抽象，但卻與當今社會生活的各個方面都有關聯。為培養(yǎng)具備科學素養(yǎng)的復合型人才，教師不僅應對信息技術的基礎內容進行詳盡教導，還應在教學的各個環(huán)節(jié)融入對學生計算思維的培養(yǎng)。除了在課堂上通過利用項目教學法展開任務驅動、借助案例研究法使教學貼近生活、加大課堂自主探究比例增強學生思維邏輯能力外，教師也應在課后構建資源學習平臺和多維評價體系來輔助學生提高實踐操作能力，培養(yǎng)學生形成自己的思維框架，在日常生活和學習中更好地運用計算思維。

【參考文獻】

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