淺談計算思維在高中信息技術課程中的落實措施

許文良

摘 要：計算思維是高中信息技術學科的核心素養之一，也是中國各個教育專業大力推廣和倡導的一種教學方式。在此情況下想要有效借助計算思維提升高中信息課堂的教學質量，首先教師就要轉變觀念，分析現有教學方式，制定有針對性的教學內容，同時將計算思維融入學生的日常生活和學習中，激發出其學習的興趣，以此為其之后的發展奠定基礎。對此，文章進行了細致的分析，以供參考。

關鍵詞：計算思維;高中階段;信息技術;應用方式

一、 引言

計算思維自身并非某種計算技術，而是一種計算機思考的方式。在實際高中信息技術教學中應用計算思維主要是依靠學生自身的思維轉變力來降低其對于計算機的依賴，同時將學生學習過的數學知識思維和工程類型的思維進行融合，形成新型的思維能力。但在此過程中，因受到人員因素及外部因素的影響，教師只重視學生的信息知識累積，忽視了學生對計算機應用能力的培養，阻礙了計算思維的養成，對此相關教師必須轉變觀念，改進優化現有教學方式，切實實現思維培養及信息教學的融合，從而為學生之后的發展奠定基礎。

二、 計算思維簡介

具體來說，計算思維是由中國周以真教授為主率先提出的一種想法。具體內容為：在實際教學中教師要引導學生以計算機科學領域基礎內容為主，合理地分析問題、解決問題。從幾年前開始，中國教育領域的學者開始了廣泛的研究，并得出了一個結論，計算思維就是人們在解決問題中使用的一種思維方式，且在人們使用計算機對相應問題進行解釋時，也要合理地應用計算思維，并根據計算思維的內容制定有針對性的解決過程。同時在開展信息活動時能通過計算機的處理方式來對問題進行判定，展示其抽象化的特征、創建結構模型等。通過特定的計算算法，整合各類信息資源來形成一種有針對性的問題解決方案，且在此過程中使用計算機的人員能分析解決問題的過程及方式，并將其應用在解決其他問題中。此點對高中信息技術課堂的發展及學科核心素養的培養具有重要的意義。

三、 計算思維在高中信息技術教學中的重要

在開展高中信息技術教學過程時，相關教師不僅要讓學生累積較多的計算基礎理論知識，還要提升其對計算機的應用能力，并將計算技術融入生活中，提升學習及生活的質量和效率，以此為其之后發展奠定基礎，具體內容如下：

（一）改進優化高中階段信息技術教學

時代快速發展，中國科學技術穩步提升，目前來看計算機的應用不僅僅局限在課堂教學中，其逐漸進入了人們的日常生活中并得到了廣泛的應用。在高中信息技術教學中學生的學習和生活是密切相關的，所以教師要轉變思想，改進現有教學方式，掌握計算機課程的發展方向，提升學生計算能力。此外，信息技術內容的發展和完善，教學的信息軟件也在隨之轉變。在此過程中，教師也要注意計算思維的導入，提升教學效率和水平，以此為學生發展起到有效的促進作用。

（二）提升高中信息技術教學的作用及價值

隨著時代的發展，計算機課程應該有效地進行轉變，相關教師要拋棄傳統思想，重視培養學生的創新能力及思維轉變力，讓其更好地在大數據時代下自由運用計算技術解決生活和學習中出現的問題。不論什么階段的教學，學生對問題的解決能力及對社會的認知都是較為重要的，所以在實際高中信息技術教學中教師要根據現有的硬件設施及學生的特點有針對性地制定教學內容，培養學生的計算思維，提升其對知識的運用力。

（三）應用計算思維能引導學生解決生活和學習中出現的問題

在實際高中信息技術教學中，教師要注意，在培養學生時不能僅僅讓其了解計算機、懂得計算機的操作知識，還要朝著培養學生解決問題、分析問題的方向進行轉變。同時要改進現有教學內容及方式，使用新型計算思維培養模式，加深學生對計算機課程的學習記憶，掌握計算的運用，在出現問題時能讓學生通過信息技術來解決問題，為其之后發展奠定基礎。

四、 當前計算思維培養涉及的核心知識

在實際高中信息技術教學中，想要充分發揮出計算思維的優勢和作用，首先相關教師就必須要找出計算思維的載體，同時融合核心知識內容來進行落實，具體內容如下：

（一）計算思維的運用

在高中信息技術教學中應用計算思維能有效地提升學生對學習的興趣，開闊視野，轉變自身對傳統計算機科學領域的認知。在開展教學時如果條件允許，教師可以創建一個在移動應用基礎上的問題解決方式，當學生在學習此類內容后會逐漸了解到信息系統并非一個臺式的計算機加上一個Windows系統，即便舍棄了信息系統，通過移動終端也可以找到相關內容來解決問題。

此外相關教師也要重視開源硬件的選擇，目前市場上最具代表性的是Arduino單片機。具體來說單片機的全稱為單片微型計算機，其屬于計算機管轄及應用范圍，所以在教學中教師要提升學生的系統觀念，按照計算領域的內容及思想來思考問題乃至解決問題。

（二）計算系統的原理及運行機制

想要讓學生掌握計算機領域的思想方式，首先就是要讓其了解計算機系統的運行機制及工作原理，同時掌握信息系統終端設備的概念及各類指標。且也只有學生創建了屬于自己的信息系統的概念，明確了系統運行中的促進內容及影響因素，才能在學習中良好地運用基礎知識，促使自己的思想上升一個層次。計算機領域中最常使用的設備就是計算機，所以計算機運行機制及原理是培養學生計算思維、提升學科核心素養最為重要的教學內容之一。

（三）計算程序設置及算法

在計算思維中算法是最能體現出全部內容的一種形式，但教師要注意在實際教學中不能將算法和計算機為看作是同等的。想要讓學生熟練運用計算機，首先就必須讓其了解計算機的語言，同時能通過計算機的語言來編寫特定的程序。如只有學生掌握了計算機語言才能實現人類與機械的無障礙溝通，在遇到問題時能自主地尋找特定算法并進行設計表現，讓計算機按照自己設計的內容來進行運行和解決。在此過程中，教師要引導學生不斷地分析和提升自己的編寫能力，以此為其計算思維的養成奠定基礎。