初中信息技術對學生計算思維能力的培養分析

嚴昀

摘 要：初中信息技術教學非常注重學生計算思維能力的培養。文章分析了開展初中信息技術教學的意義和對學生思維能力培養的策略，著重通過三方面的教學策略：有效啟蒙計算思維;整合教學內容，綜合提高計算思維;掌握基礎算法，編程引領計算思維來引導學生有針對性地進行思考，鍛煉學生信息處理和邏輯分析能力，有利于提高學生的思維能力。教師在教學活動中有針對性地培養學生的計算思維能力和抽象思維能力，能使學生更好地解決生活中的實際問題，有利于提高學生的專業素養。

關鍵詞：初中信息技術;計算思維能力;培養策略

中圖分類號：G633.67文獻標識碼：A文章編號：2095-624X（2021）37-0028-02

在初中信息技術教學中，計算思維一直是教師講授的重要內容，從教材體系來看，可以表現計算思維的內容便是關于編程的問題，而這也是初中信息技術教學的重點難點。由于許多學生在初中以前并沒有接觸到過多的信息技術知識，初中信息技術教師在開展教學活動的時候必然會遇到一定的問題，這些問題會很大程度上影響教師教學活動的正常開展。但是，隨著社會發展進入新的歷史時期，計算思維對于學生的未來成長越來越重要。因此，本文就初中信息技術教師培養學生計算思維的策略等進行探討。

一、信息技術教學中的計算思維

在初中信息技術教學中，計算思維的培養是許多教師必須面對的問題，但是思維的培養往往是一個長期的過程，這需要教師對傳統的教學環節進行細致的打磨，制訂更加積極有效的教學策略來引導新時期的信息技術教學，將對學生的計算思維的培養和提高放在日常教學的核心位置上。計算思維的概念是21世紀初由美國的一些相關從業者提出的，廣義上的計算思維主要以計算機科學為基礎，而計算思維的最終目的是通過信息技術的方式來尋找解決問題的途徑。因此，在初中信息技術教學中，計算思維的應用能夠幫助學生更好地進行本科目甚至其他科目的學習，同時有利于學生綜合素質的提高。從學生的生活和成長過程來看，計算思維能夠幫助學生更好地在生活實踐中尋找和思考一些解決問題的途徑，以一種相對理性的方式去尋找問題的最優解，這對學生的成長和日常生活來說都尤為重要，也在一定程度上體現了計算機相關學科顯著的實踐性。由此來看，教師應該順應信息技術教學中的計算思維培養策略，同時順應時代發展對新型人才提出的更高要求，更多地去關注學生思維能力的培養情況，在日常的教學過程中融入新時期的價值觀思想和綜合素質的培養計劃，進而綜合性地提高學生的思維能力，促進學生的全面發展。

二、計算思維的積極意義

對于初中階段的學生來說，計算思維的存在具有積極意義。而從以往的教學經驗來看，這種積極意義主要表現在以下兩方面。

（一）有利于學生思維能力的提高

初中信息技術中的計算思維主要依托于編程知識而存在，教師在開展編程教學的時候不可避免地要提高學生這方面的能力，而學生的計算思維或者說編程思維本身就是學生思維能力的一種，這種程序性思維能力能夠幫助學生養成理性思考的良好習慣，同時能夠在學生思考問題的時候為學生提供幫助。在新課程改革的過程中，教師應更加關注學生的綜合素質的提升情況，并且從學生的個體差異入手，對學生思維能力的提高進行針對性的引導。要鍛煉學生的計算思維能力，教師可以在日常的教學中以常用軟件的鍛煉為根本，拓展教學策略，給學生更多思考和鍛煉的機會，更好地提高學生的思維能力，進而促進學生的信息處理能力和邏輯分析能力的提高。

（二）有利于學生專業素養的提高

從時代發展的進程來看，教師將日常教學與學生計算思維的提高相互滲透本身就是時代發展提出的新要求，新時期以來，我國的信息技術實力不斷增強，邁入信息化社會的進程也不斷加快，在這樣的背景下，教育領域培養出來的人才更應該掌握一定的信息技術能力，以更好地適應時代的發展。但是，初中階段的學生往往很少有足夠的社會閱歷，必然會缺乏相應的能力和經驗，無論編程還是計算方面的能力都略顯欠缺。在這種情況下，如果教師能夠在教學活動中有針對性地培養學生的計算思維，這對學生信息技術實力的增強也有著很重要的作用。而且，初中階段的學生往往思維較為活躍，計算思維能夠幫助學生找到一種程序性思考的方法，有利于提高學生抽象化思考的能力，引導學生更好地解決現實中可能存在的問題，對學生實踐能力的提高也有著積極意義。

三、培養學生計算思維的策略

（一）樹立建模思想，有效啟蒙計算思維

在培養學生計算思維的過程中，建模思想起到的作用是極為重要的。而且，在學生的學習和生活實踐中都會有許多單靠機械記憶無法解決的問題，如果教師只是單一地進行知識的講解，那么當更換應用場景時，學生往往會束手無策，很難找到針對性的解決策略。一旦操作場景發生了改變，許多學生就無法有效地解決問題。因此，教師就應將建模思維滲透到教學中，使學生在腦海中樹立建模思想，以建模的方式來培養學生的計算思維。

例如，“雞兔同籠”問題就是一個可以用來培養學生建模能力的經典案例。問題描述：有若干只雞和兔在一個籠子里，已知雞和兔共有35個頭，94只腳，請推斷雞和兔分別有多少只？教師可以引導學生分析并建立模型。所謂模型，就是利用數學符號去描述系統內的數量關系，概括出可操作的數學結構。一般情況下，模型可以進行遷移應用。在日本，人們也在研究“雞兔同籠”問題，只不過日本人將之稱為“龜鶴問題”。經過對比就會發現，“龜”和“兔”都是4只腳的動物，“鶴”和“雞”都是2只腳的動物，所以“龜鶴問題”的模型和“雞兔同籠”的模型是一樣的，甚至還會衍生出更多其他的同類問題，在解決問題的過程中，學生的計算思維能夠得到發展。

（二）整合教學內容，綜合提高計算思維

初中信息技術課程的教學內容相對豐富，如果教師要鍛煉學生的計算思維，就可以將有關的教學內容整合起來，有針對性地對學生的計算思維進行鍛煉。在信息技術教學中，教師應該將理論教學與實踐教學相區分，同時將課堂中的知識與生活中的案例解析相互匹配，綜合提高學生的計算思維能力。

學生在課堂上跟著教師學完理論知識之后，就需要考慮如何將理論應用于實踐中，進而解決實際問題。因此，教師還需要創設一些真實情境，設置真實的問題，讓學生嘗試解決，在解決問題的過程中，培養高階思維，進行深度學習。比如，教師可以讓學生設計一個程序，用來計算每個人的BMI指數，并根據BMI指數指導人們該如何合理飲食和運動。源碼如下：

Let h = Val（Text1.Text）

Let m= Val（Text2.Text）

Let h=h / 100

Let bmi= m/（h *h）

Let bmi = Int（bmi *10+0.5）/10

Let Labe16.Caption = bmi

If bmi<= 18.4 Then

Let Image2.Picture = LoadPicture（"瘦.git"）

Let Label7.Caption="您太瘦了，多吃點！"

End If

If bmi >18.4 And bmi<= 23.9 Then

Let Image2.Picture =LoadPicture（"正常.gif"）

Let Labe17.Caption="您體重正常，不錯！"

End lf

If bmi > 239 And bmi<=27.9 Then

Let Image2.Picture = LoadPicture（"偏重.gif"）

Let Labe17. Caption="您有點胖，注意！"

End If

If bmi > 27.9 Then

Let Image2.Picture= LoadPicture（"超重.gif"）

Let Label7.Caption ="您超重了，少吃點！"

End If

（三）掌握基礎算法，編程引領計算思維

在開展編程教學的時候，基礎算法對于學生的學習來說有著不可替代的作用，如果教師要帶領學生快速有效地入門，并且對學生的計算思維進行重點培養，就必然要引導學生掌握基礎算法。

教師在課堂上給學生講“枚舉法”，學生聽完之后，掌握了其含義，知道了“枚舉法”的本質，即通過“循環—判斷”來找出問題的解。例如，求出1～100之間所有的質數。這個問題顯示要采用“枚舉法”來解決，“枚舉法”是最基礎的算法，一般被用作學生的入門算法。本題的解決思路主要著重兩點：一是了解質數的判定方法;二是了解“枚舉法”的使用方法。

Private Sub Command1_Click（）

For i = 1 To 100

For j = 2 To i - 1

If i Mod j = 0 Then

Exit For

End If

If j = i - 1 Then

Print i

End If

Next j

Next i

End Sub

綜上所述，初中信息技術的課堂教學應該更多地注重提高學生的計算思維，以更好地符合新時期的教學要求，為國家的現代化建設培養專業化人才。在初中信息技術教學中，計算思維的培養主要依賴編程知識的教學，教師應該將編程教學與學生計算思維的培養融合起來，促進學生綜合素質的提高。

[參考文獻]

[1]唐榮榮.解析基礎編程工具在初中信息技術教學中的應用[J].中國農村教育，2018（17）：57-58.

[2]嵩 天，黃天羽，禮 欣.Python語言：程序設計課程教學改革的理想選擇[J].中國大學教學，2016（2）：42-47.

[3]季曉慧，張玉清.C程序設計教學中的在線評測系統應用[J].電腦知識與技術，2014（7）：1465-1466.

作者簡介：嚴 昀（1983— ），女，江蘇海門人，中小學一級教師，碩士，校長辦公室副主任，研究方向：初中信息技術教學。