計(jì)算思維對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響初探

陸曦曦

（南京市棲霞區(qū)攝山星城小學(xué)，江蘇 南京 210000）

與其他課程相比，信息技術(shù)課程的實(shí)踐性比較明顯，系統(tǒng)性較強(qiáng)，包含的時(shí)代化元素較多元，十分考驗(yàn)學(xué)生的邏輯思維能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力。為了打造高效課堂和精彩課堂，教師需要做好前期的準(zhǔn)備工作，了解時(shí)代發(fā)展的具體趨勢(shì)，分析信息技術(shù)課程的新變動(dòng)、新要求和新標(biāo)準(zhǔn)，逐步利用現(xiàn)代化的教育教學(xué)策略提升學(xué)生的計(jì)算思維。引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)揮、大膽想象，夯實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，充分凸顯中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)的重要育人作用及優(yōu)勢(shì)，保障學(xué)生能夠在計(jì)算思維的指導(dǎo)下主動(dòng)學(xué)習(xí)，自主參與各種社會(huì)實(shí)踐，這一點(diǎn)對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)展以及中小學(xué)信息技術(shù)課程改革都有非常明顯的作用。

一、計(jì)算思維

計(jì)算思維主要以計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)概念的分析以及研究主動(dòng)分析問(wèn)題，系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解最關(guān)鍵，整個(gè)思維活動(dòng)比較復(fù)雜，與計(jì)算思維密切相關(guān)，涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)的方方面面。學(xué)者在對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行分析時(shí)提出了高度的贊揚(yáng)，工業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者以及科學(xué)界也召開(kāi)了以思維科學(xué)為主題的會(huì)議，我國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)則著眼于計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)導(dǎo)論，在專題學(xué)術(shù)研討會(huì)的基礎(chǔ)上明確強(qiáng)調(diào)了計(jì)算思維培養(yǎng)的重要性和必要性。對(duì)于科技創(chuàng)新以及教育教學(xué)改革工作來(lái)說(shuō)，計(jì)算思維的培養(yǎng)非常有必要，學(xué)校則需要著眼于整個(gè)教育教學(xué)的具體流程，以課程和課堂為重要載體，關(guān)注對(duì)學(xué)科思維方法的有效講解以及分析，了解計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)的重要性，促進(jìn)教育事業(yè)的穩(wěn)步運(yùn)作，逐步提升國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平。

從微觀的角度上來(lái)看，計(jì)算思維主要以仿真、轉(zhuǎn)化、嵌入為主體，綜合利用基礎(chǔ)性的方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單化，提出不同的問(wèn)題解決策略及方式。計(jì)算思維與邏輯思維存在一定的聯(lián)系，通過(guò)代碼與數(shù)據(jù)之間的有效翻譯以及轉(zhuǎn)換更好地實(shí)現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置及利用。對(duì)于中小學(xué)信息技術(shù)課程來(lái)說(shuō)，教師需要圍繞計(jì)算機(jī)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)條件，以計(jì)算思維的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，鼓勵(lì)學(xué)生在啟發(fā)推理的過(guò)程中尋求最終的答案。整個(gè)過(guò)程存在許多的不確定性，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及教師的教學(xué)調(diào)試和合理規(guī)劃最關(guān)鍵。教師需要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)利用各種計(jì)算思維積極計(jì)算海量數(shù)據(jù)，不斷提升學(xué)生的處理能力以及空間想象力，突破時(shí)空限制，促進(jìn)中小學(xué)信息技術(shù)課程改革以及全面優(yōu)化，夯實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，確保學(xué)生學(xué)有所獲、學(xué)有所成。

二、計(jì)算思維與中小學(xué)信息技術(shù)課程的關(guān)系

信息技術(shù)十分關(guān)注信息的產(chǎn)生、傳遞、發(fā)送、變化以及接收和識(shí)別，與各種應(yīng)用技術(shù)存在密切聯(lián)系，具有一定的實(shí)踐性以及系統(tǒng)性。信息科學(xué)基本原理的分析以及方法指導(dǎo)最關(guān)鍵，這一點(diǎn)對(duì)人類信息處理功能的有效拓展以及延伸存在密切的關(guān)系。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展速度越來(lái)越快，多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)以及遙感技術(shù)則是典型代表，這些技術(shù)在人的生產(chǎn)生活實(shí)踐之中扮演著重要的角色。從宏觀的角度上來(lái)看，信息技術(shù)的表現(xiàn)形式比較豐富，與電子、生物、激光以及機(jī)械密切相關(guān)，計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中的核心，直接關(guān)乎網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的全面普及以及進(jìn)一步發(fā)展。在對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)以及中小學(xué)信息技術(shù)課程的本質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)不難發(fā)現(xiàn)，信息的自動(dòng)處理與計(jì)算機(jī)存在一定的相關(guān)性，大部分以中央處理器為核心，實(shí)質(zhì)的物理表現(xiàn)形態(tài)有所區(qū)別，不再是傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)機(jī)箱。在計(jì)算機(jī)快速發(fā)展的過(guò)程中存儲(chǔ)空間以及計(jì)算速度有了明顯的改觀，計(jì)算機(jī)提供的數(shù)字計(jì)算功能非常豐富及多元，能夠有效避免人工紙筆計(jì)算存在的各種不足，在符號(hào)推理以及符號(hào)計(jì)算的基礎(chǔ)上靈活利用計(jì)算生物學(xué)、計(jì)算化學(xué)以及計(jì)算物理學(xué)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步運(yùn)作。這些學(xué)科的發(fā)展速度越來(lái)越快，同時(shí)不斷創(chuàng)新以及改革，人工智能、非線性科學(xué)、遺傳算法理論、人工生命備受矚目，這些都有助于全面推進(jìn)當(dāng)代科學(xué)的數(shù)學(xué)化發(fā)展，以算法化以及計(jì)算化為重要特征，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)數(shù)學(xué)化的重要作用及優(yōu)勢(shì)。計(jì)算學(xué)科的發(fā)展速度越來(lái)越快，數(shù)據(jù)描述以及變換過(guò)程分析最關(guān)鍵，在系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上真正實(shí)現(xiàn)理論、效率、設(shè)計(jì)、分析、實(shí)踐以及應(yīng)用、研究工作的全面突破。

計(jì)算化以及自動(dòng)化最關(guān)鍵，這一點(diǎn)也是計(jì)算科學(xué)的核心所在以及根本問(wèn)題。如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的有效性以及高效性是每一個(gè)工作人員需要考慮的重要問(wèn)題。只有這樣才能夠更好地促進(jìn)信息的高效處理，充分凸顯新型技術(shù)的主要功能。計(jì)算思維是核心思想，與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用密切相關(guān)，能夠充分凸顯計(jì)算思維的重要影響和價(jià)值。國(guó)家也需要不斷地加大對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)力度，了解中小學(xué)信息技術(shù)課程開(kāi)展的現(xiàn)實(shí)條件，針對(duì)性地調(diào)整課程開(kāi)發(fā)的方向以及思路，確保對(duì)癥下藥。

三、計(jì)算思維對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響

計(jì)算思維對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響顯而易見(jiàn)。在推進(jìn)基礎(chǔ)教育改革的過(guò)程之中，信息技術(shù)課程的社會(huì)地位有了顯著的提升，這門(mén)課程的教育難度相對(duì)偏高，屬于一門(mén)新興學(xué)科，因此還未構(gòu)建科學(xué)完善的教育框架和體系。教師難以主動(dòng)借鑒前者的優(yōu)秀教育經(jīng)驗(yàn)，全面調(diào)整教育教學(xué)思路和策略，最終導(dǎo)致中小學(xué)信息技術(shù)課程的教育質(zhì)量不夠理想。計(jì)算思維的培養(yǎng)工作非常關(guān)鍵，教師需要意識(shí)到計(jì)算思維對(duì)學(xué)科教學(xué)的重要影響，著眼于學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性調(diào)整教學(xué)思路，改革教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)教育資源的合理配置及利用。學(xué)者在對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程進(jìn)行分析時(shí)明確提出，計(jì)算思維對(duì)這一課程的影響非常關(guān)鍵。

（一）更加關(guān)注信息技術(shù)工具本身

學(xué)術(shù)界以及科學(xué)界對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行了深入淺出地探討及分析，這一點(diǎn)使得中小學(xué)信息技術(shù)課程的關(guān)注點(diǎn)產(chǎn)生了明顯的變動(dòng)，不再以學(xué)習(xí)素養(yǎng)培養(yǎng)工作為基礎(chǔ)，而是更加關(guān)注信息技術(shù)工具本身。以計(jì)算教育工作為核心，加大對(duì)這一教育體系的投入和支持力度，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)課程的重新反思，真正實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性回歸。計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)習(xí)的難度相對(duì)偏高，與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和英語(yǔ)學(xué)習(xí)存在一定的區(qū)別及聯(lián)系，不再過(guò)度關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而是著眼于整個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，靈活利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)對(duì)教育價(jià)值的有效挖掘以及全面調(diào)整實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步運(yùn)作，真正突破傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的束縛。因此，在落實(shí)中小學(xué)心理技術(shù)課程教育活動(dòng)，教師需要更加關(guān)注信息技術(shù)本身，以計(jì)算思維的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，將信息素養(yǎng)的提升與信息技術(shù)相結(jié)合。這樣能夠充分凸顯信息技術(shù)工具的指導(dǎo)作用以及教育價(jià)值，給予學(xué)生更多自主實(shí)踐的機(jī)會(huì)，保證學(xué)生能夠?qū)W有所獲、學(xué)有所成。多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相輔相成，各有優(yōu)缺點(diǎn)，具有明顯的教育價(jià)值以及作用。教師需要做好前期的準(zhǔn)備工作，了解不同階段的教育教學(xué)改革要求，確保對(duì)癥下藥，促進(jìn)教育資源的合理配置。

（二）改革中小學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)

對(duì)于新時(shí)代背景之下的中小學(xué)信息技術(shù)課程來(lái)說(shuō)，教育內(nèi)容產(chǎn)生了明顯的變動(dòng)，教育教學(xué)要求非常嚴(yán)格，包含不同的細(xì)節(jié)影響要素，因此教育教學(xué)改革工作的落實(shí)不容忽略。計(jì)算思維的討論有助于中小學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)工作的全面改革以及優(yōu)化調(diào)整，教師會(huì)更加關(guān)注對(duì)算法以及程序設(shè)計(jì)工作的重新探討及分析，了解這一板塊在信息技術(shù)課程中的重要地位以及教育作用。教師應(yīng)著眼于算法與程序設(shè)計(jì)的教育教學(xué)內(nèi)容，在精心篩選的基礎(chǔ)上促進(jìn)這一教育板塊的有效改善，靈活利用多種教育教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的算法思維，了解算法思維在信息技術(shù)課程中的呈現(xiàn)形式。在全面調(diào)整的同時(shí)，進(jìn)一步推進(jìn)中小學(xué)信息技術(shù)教育教學(xué)中程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革和教學(xué)創(chuàng)新，保障學(xué)生能夠變得更加自信。學(xué)者也曾明確強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的深入討論對(duì)中小學(xué)現(xiàn)有程序設(shè)計(jì)教學(xué)的優(yōu)化調(diào)整有明顯的促進(jìn)作用，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化升級(jí)以及教學(xué)策略的改革創(chuàng)新意義明顯。教師則需要注重對(duì)不同教學(xué)呈現(xiàn)形式的分析以及優(yōu)化組合，凸顯算法思維的重要價(jià)值，明確信息技術(shù)課程的重要意義和優(yōu)勢(shì)，保障對(duì)癥下藥。

（三）深入探討信息技術(shù)工具的辯證關(guān)系

計(jì)算思維的數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵，在對(duì)這一思維進(jìn)行全面分析以及研究的過(guò)程中，教師以及社會(huì)公眾對(duì)信息技術(shù)工具與人之間的辯證關(guān)系有了一個(gè)全面宏觀的認(rèn)知。作為問(wèn)題求解的重要途徑，計(jì)算思維的重要性顯而易見(jiàn)，但是計(jì)算思維并非完全要求個(gè)人按照計(jì)算機(jī)的邏輯方式進(jìn)行分析以及思考。計(jì)算機(jī)非常沉悶以及枯燥，人具有明顯的想象力，因此人對(duì)計(jì)算機(jī)的作用更加凸顯，有助于激發(fā)計(jì)算機(jī)的激情，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)應(yīng)有的作用。信息技術(shù)課程的情感態(tài)度價(jià)值觀也更加豐富及多元，教育教學(xué)內(nèi)容更具有一定的吸引力，能夠充分發(fā)揮教書(shū)育人的重要價(jià)值及作用。教師只需要圍繞中小學(xué)信息技術(shù)課程改革的現(xiàn)實(shí)條件，關(guān)注計(jì)算思維培養(yǎng)的重要性和必要性，了解教育教學(xué)過(guò)程中存在的各種問(wèn)題及矛盾，積極整合多種現(xiàn)代化的教育教學(xué)元素和教學(xué)工具。教師要深入了解不同教育背景下中小學(xué)信息技術(shù)課程的重難點(diǎn)知識(shí)，將計(jì)算思維融入其中，在全面探討的基礎(chǔ)上提升學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，保障中小學(xué)信息技術(shù)課程能夠更上一個(gè)臺(tái)階。

四、培養(yǎng)計(jì)算思維，改革中小學(xué)信息技術(shù)課程的策略

綜合上文的相關(guān)論述不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)及樹(shù)立對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程有重要的影響，教師需要意識(shí)到這兩者之間的邏輯聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。在對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課進(jìn)行分析和研究可以看出這門(mén)課程的前身是計(jì)算機(jī)課，我國(guó)早在20世紀(jì)80 年代就已經(jīng)著眼于教育改革的現(xiàn)實(shí)條件，主動(dòng)在中小學(xué)設(shè)置計(jì)算機(jī)課程。在全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會(huì)議中我國(guó)也意識(shí)到了中小學(xué)信息技術(shù)教育改革的重要性，充分凸顯這一工作的時(shí)代價(jià)值，始終堅(jiān)持面向全體學(xué)生，著眼于學(xué)生的身心成長(zhǎng)規(guī)律調(diào)整教育教學(xué)策略及教學(xué)思路，確保對(duì)癥下藥。

（一）指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)

理論知識(shí)學(xué)習(xí)是前提和核心，是學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用的主要條件。因此在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的過(guò)程之中，教師需要著眼于信息技術(shù)課程改革的現(xiàn)實(shí)條件，有目的、有意識(shí)地指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)，關(guān)注理論與實(shí)際之間的緊密聯(lián)系，明確信息技術(shù)課程的發(fā)展背景以及宏觀規(guī)律，區(qū)別看待計(jì)算機(jī)課程以及信息技術(shù)課程。課程目標(biāo)的準(zhǔn)確設(shè)置最關(guān)鍵，教師需要以計(jì)算機(jī)知識(shí)的掌握為依據(jù)，提升學(xué)生的綜合技能，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，了解學(xué)生的計(jì)算機(jī)興趣，深化學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的理解及認(rèn)知，逐步提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力，讓學(xué)生產(chǎn)生更多發(fā)自心底的學(xué)習(xí)意愿和動(dòng)機(jī)，主動(dòng)掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)。學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)認(rèn)知最關(guān)鍵，教師需要以計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及掌握為基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的計(jì)算機(jī)興趣。教師可以學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)為參照，靈活利用多種信息資源改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生自由發(fā)散，提升學(xué)生的信息工具使用能力，幫助學(xué)生主動(dòng)利用信息工具解決各種難題，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)思維以及學(xué)習(xí)意識(shí)。在推進(jìn)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)改革時(shí)，信息技術(shù)課程發(fā)展速度越來(lái)越快，教師需要了解計(jì)算機(jī)課程對(duì)學(xué)生的重要吸引力，留給學(xué)生充分的時(shí)間以及空間，讓學(xué)生按照自己的主觀意愿主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)，提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解能力。

（二）強(qiáng)化信息技術(shù)工具的重要作用和價(jià)值

著眼于中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)分析不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)非常關(guān)鍵，這一點(diǎn)也是學(xué)科教學(xué)的重要目標(biāo)。學(xué)生的信息獲取能力、管理能力、加工能力、表達(dá)交流能力最關(guān)鍵，教師則需要圍繞信息技術(shù)服務(wù)活動(dòng)的具體流程，提升學(xué)生的結(jié)果評(píng)價(jià)能力以及分析能力，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)交流思想以及表達(dá)個(gè)人的觀點(diǎn)，積極開(kāi)展各種學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)解決生活中的各種問(wèn)題，嚴(yán)格按照法律法規(guī)以及相關(guān)的能力道德規(guī)范學(xué)生的言行舉止，培養(yǎng)學(xué)生良好的社會(huì)責(zé)任感及價(jià)值觀。其中過(guò)程與方法、知識(shí)與技能、態(tài)度情感價(jià)值觀最關(guān)鍵。教師則需要站在宏觀的角度，關(guān)注對(duì)信息素養(yǎng)的深入分析以及研究，了解不同階段的教育教學(xué)改革目標(biāo)以及核心要求，夯實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，充分地凸顯信息技術(shù)工具的實(shí)踐作用以及應(yīng)用價(jià)值，學(xué)生也能夠在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程之中變得更加自信和積極。教師只需要扮演好組織者的角色，了解學(xué)生的知識(shí)形成過(guò)程以及學(xué)習(xí)成長(zhǎng)軌跡，圍繞學(xué)生開(kāi)展教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，保障學(xué)生能夠在理論知識(shí)的指導(dǎo)下參與社會(huì)實(shí)踐，提升個(gè)人的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平。

（三）著重培養(yǎng)學(xué)生的算法思維

中小學(xué)信息技術(shù)課程的實(shí)踐性和應(yīng)用性比較明顯，計(jì)算思維的培養(yǎng)非常有必要。教師需要了解信息技術(shù)工具解決實(shí)際問(wèn)題的重要價(jià)值，關(guān)注對(duì)信息技術(shù)核心工具的分析以及研究，深化自身對(duì)計(jì)算機(jī)的理解和認(rèn)知，著重培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。了解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中的真實(shí)情況，分析計(jì)算思維與算法思維之間的邏輯聯(lián)系。其中形式規(guī)整、問(wèn)題求解、人機(jī)共存最關(guān)鍵，這些組成了計(jì)算思維的全部。教師則需要關(guān)注對(duì)算法以及程序設(shè)計(jì)的分析，了解算法細(xì)節(jié)以及算法程序設(shè)計(jì)的具體要求，明確按照計(jì)算機(jī)處理的核心技術(shù)針對(duì)性地引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

在中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維的影響非常直接和深遠(yuǎn)，教師需要著眼于計(jì)算思維討論的現(xiàn)實(shí)條件，改革傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，深化自身對(duì)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)課程的理解及認(rèn)知，了解這一教育板塊的重點(diǎn)以及難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“對(duì)癥下藥”和舉一反三。