以計算思維為導向的高中信息技術教學策略

趙興勝

以計算思維為導向的高中信息技術教學策略

趙興勝

（靖遠縣第四中學，甘肅白銀730600）

計算思維作為高中生應具備的信息技術素養之一，教師通過設計科學有效的教學環節與內容，有助于學生計算思維的提升，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的意識與能力。本文以高中信息技術教學實例，簡要闡述了以計算思維為導向的信息技術教學策略。

高中信息技術；計算思維；教學策略

計算思維指的是學生在實際學習中，大腦中形成的全部思維活動。如教師給予學生學習任務后，學生需要結合所學信息知識在自己的大腦中經歷抽象、建模以及計算等一系列思維活動。高中信息技術教師應加強此方面重視程度，加深學生對所學信息知識的理解，為實踐訓練奠定良好基礎；引導學生建立對信息技術的熟悉感，讓學生利用所學知識解決一些實際問題，提升學生的計算思維能力。本文筆者就結合教學實際，闡述培養高中生計算思維的必要性、教學現狀，并提出行之有效的教學策略。

一、培養高中生計算思維的必要性

（一）學生個人發展的需求

受傳統教育理念影響，高中信息技術課堂存在著“什么實用教什么”的教學誤區，功利性的教學行為阻礙著高中生綜合信息素養的培養與提升。教師如果一味地強調將“提高學生軟件操作能力”作為課堂教學的重心，那么高中生對信息技術課程的認知將停留在表層，影響了高中生未來的學習和發展。教師在信息課堂中重視學生計算思維的培養，這就意味著學生不再單單是技術工具的使用者，而是新時代下不斷創新與探索的創造者。隨著時代的發展，各種應用軟件推陳出新，這就要求高中生要具備一定的計算思維，學會批判性地接受新技術以及學習新技術。這將對高中生未來學習發展有重要意義。

（二）信息技術課程發展的需求

當前高中信息技術課程發展存在著一定缺陷，教師在教學過程中多重視學生應用軟件的熟練程度，無法引領學生積極探究應用軟件背后蘊藏的科學性。這樣的教學理念不利于高中生對信息技術課程更深層次地理解與認知。教師通過有意識地培養高中生計算思維，讓學生在課堂學習中不單單只注重理論知識學習，更重視其背后的科學性與思想性，有助于信息技術課程未來持續穩定發展。

二、高中信息技術教學中學生計算思維培養現狀

（一）課堂教學模式滯后

在傳統的信息技術課教育中有兩種基本的教育形式。一種方法是教師先講解和演示，然后學生操作訓練。在這種模式下，教師講解完一個知識點，學生跟著操作練習，機械地跟著教師的步伐走，這樣，學生難以完整而系統地掌握整堂課的知識點。另一種是教師先演示操作完所有知識點的內容，把時間交給學生完成上機任務，學生根據教師先前的講解記憶完成任務。在這種教學模式下，學生花很多時間在電腦上，所以很少受到外界的干擾。但是，因為教師講解起來要花很長時間，學生很容易忘記以前學過的內容，這種方法效率不高。以上兩種教學方法顯然不利于教學效率的提升，對學生計算思維的培養更是無稽之談。此外，受應試教育影響，當今大部分教師的教學都在為應試教育服務，從“唯分數論”的觀念到培養創新型人才的素質教育要很長一段時間。當前無論是社會、學校、家庭還是學生自己都無比重視分數，在這種氛圍推動下教師就更注重分數了，而對于與分數無關的事情則是有時間精力的時候顧及一點，沒有時間精力就忽視。所以大多信息技術教師也比較關注學生對知識點的掌握，對學生計算思維方面關注度不大。此外，大多數教育者衡量學生是否是一名好學生的觀念，取決于學生是否聽話、順從，如此一來，思維的活躍與創新局限于分數和是否順從之間。在此觀念之下，無形之中阻礙了學生計算思維能力的發展。

（二）教師缺乏培養意識

教師是課堂中的引領者、輔助者，高中生計算思維的培養需要教師的大力支持。在實際教學活動中，假設信息技術教師不看重學生計算思維培養，無法設計合理、科學的教學環節與內容，會嚴重影響高中生信息技術學習的興趣與質量，計算思維培養更談不上。信息技術與主課科目相比地位較低，傳統教學模式下信息技術課堂教學深深地陷入了“以教師為主體，以教材為主導”的老舊模式，真正地體現以學生為主體的教學模式在實際教學過程中遇到了困難。這就使得高中信息技術教師對學生計算思維的培養缺乏一定的主動意識，沒有認識到培養學生計算思維對學生學習及未來發展的重要性。久而久之，高中信息技術教師安于現狀，依舊采取陳舊式教學模式開展教學，學生計算思維難以提升。

（三）學生學習意識不足

當前的信息技術教材多在課本上用概念性的語言給學生呈現每個知識點。由于高中生學習壓力較大，對一些概念性的東西本來就不怎么感興趣，所以在看到信息技術課本上的這些知識點之后，自然會覺得這門課很無趣，因而很容易降低學生對這門課學習的興趣。久而久之，學生學習意識缺乏，計算思維能力停滯不前。新時代背景下的信息技術學習，除了要求高中生要學習基礎的理論知識與技能外，還要通過多種途徑不斷提高自身的思維能力，以形成良好的思維習慣。但就當前情況而言，多數高中生計算能力薄弱，他們很少花費更多的時間與精力深入學習計算程序，導致大家計算思維薄弱，無法將所學知識更好地利用到現實生活中。

三、以計算思維為導向的高中信息技術教學策略

（一）加強學習培訓，樹立培養意識

近年來，隨著我國教育改革的不斷深入、信息技術的不斷變革，教師的專業化發展正在發生著歷史性的變革，已不再只停留在現實中的“培訓班”“專家講座”等傳統模式?！坝泻玫睦蠋?，才能有好的教育?！敝匾暯處煹膶I化發展與可持續發展，提升教師專業化水平是推進教育現代化進程的需要，是教育規律的客觀要求。教師是教學活動的組織者與引導者，高中生計算思維的培養有一個重要的前提，那就是教師要樹立一定的計算思維培養意識，要正確地理解計算思維對高中生學習以及發展的重要意義，繼而設計多種行之有效的教學手段引導學生思考、探究，加深學生對知識理解的同時培養學生的計算思維。理念對于行為而言具有至關重要的指導作用。因此，對于教師的教學來說，教學觀念具有非常重要的意義。在傳統模式下，教師非常重視提高學生的學習成績，給學生灌輸理論知識，卻忽略了增強學生的計算思維培養。對此，教師必須及時轉變教學觀念，應在教學前對教材內容進行深入研究，運用多種方式呈現知識點，培養學生的計算思維，提高學生的學習能力。這就需要學校及相關教育部門組織一些有關計算思維教學的培訓學習活動，并積極鼓勵教師們主動參與其中，讓教師深切理解計算思維內涵，并以最大程度提高自身的計算思維教學能力，為高中生計算思維培養夯實基礎。

（二）確立教學目標，夯實教學基礎

教學目標是整個課堂圍繞的中心，一個清晰的教學目標能夠使課堂教學有序開展，以達到理想化的教學成效。這就需要高中信息技術教師要在教學前立足教學內容合理、科學地設計教學目標，比如可以從“學科知識”“問題解決”“計算思維”三方面展開設計。以高中信息技術粵教版《編制計算機程序解決問題》教學為例。學科知識目標主要包括掌握程序的概念、理解程序基本結構以及體驗程序編制的環境；問題解決目標主要包括運用所學知識解決實際問題，如文件加密或解密等；計算思維目標主要包括分析程序解題的優劣以及算法知識遷移與創新等。通過設計合理、科學的教學目標，教師會有意識地圍繞各個層次尤其是計算思維培養展開教學設計，為接下來授課夯實基礎。

（三）創新教學策略，培養計算思維

1.開展實踐操作，培養計算思維

信息技術屬于一門實踐類較強的學科，高中生既要學習基礎知識，又要熟練掌握計算機操作技能。在高中信息技術教學中，實踐操作這一環節對學生思維培養至關重要。因為在學生動手實踐中或多或少會遇到一些問題，這時信息技術教師就可充分發揮自身引導者作用，啟迪并鼓勵學生運用計算思維解決實際問題，在實踐訓練中學生計算思維就會在原有的基礎上獲得大大的提升。如在高中信息技術《數學化學習與創新》教學中，為了讓學生能進一步體驗靈活運用數字化工具解決問題的價值，高中信息技術教師就可以結合數學化工具如數據采集工具、信息加工工具、信息檢索工具為學生布置實踐任務。以“數字化可視化表達工具”為例，高中信息技術教師就可以立足這一知識點讓學生自行設計主題，設計思維導圖或演示文稿；再以“信息檢索工具”為例，可以為學生布置相關任務，讓學生利用搜索引擎或電子詞典完成，以鍛煉學生的實際動手能力。在上面的案例中，高中生在教師布置任務后自行思考、解決相關問題，這時他們就會運用并行處理、多維分析等計算思維完成任務，學生計算思維會在此過程中得到培養與提升。

2.設計游戲教學，培養計算思維

計算機游戲教學指的是高中信息技術教師根據學科性質，利用豐富的教學資源開展的一種可調動學生課堂參與興趣、有計劃提高學生計算能力的教學手段。在整個游戲開展過程中，高中信息技術教師要善于立足教學內容及教學目標，設計富有趣味性、探究性的游戲主題及內容，給高中生帶來愉悅學習體驗的同時潛移默化培養學生解決問題意識，提高學生計算思維。如在學習“二分法”知識點過程中，為了讓高中生能進一步理解與掌握二分法的原理及操作，高中信息技術教師就可以在新課導入環節開展“猜數字”游戲。整個游戲過程的目的是引導高中生有意識地思考二分法的要點，讓高中生能初步領會計算機編程的方法。緊接著，教師可鼓勵學生們以小組為單位設計“猜數字”程序，并調試程序，目的是讓學生以小組為單位思考、分析具體編寫程序的步驟，提高學生們分解能力的同時增強學生的學習效能感。更重要的是，讓學生們深切理解二分法特點及實際應用，同時促進高中生計算思維的發展。由此，借助可視化編程軟件設計富有趣味與探究并重的游戲活動，也是培養學生計算思維的一種方法。

3.問題驅動教學，培養計算思維

問題產生疑問，疑問引發思考，思考有助于提高學生的思考能力和計算思維。信息技術本身就具有其顯著的學科特征，各種知識與應用相結合也有一定的難度，導致學生在知識探索和分析階段面臨諸多問題。高中信息技術教師必須結合實際進行綜合分析和討論，把情況與問題結合起來，用問題和情境引導學生思考、提出問題、分析和探索，使學生在學習中能夠不斷發現并找出新的問題，通過自己獨立思考和認真分析得出答案。這樣可以增強學生的自主學習意識，激發學生對知識的渴求，使學生能夠不斷提問、思考、解決問題，進而逐步提高學生的計算思維水平，掌握更多的技術知識。如在高中信息技術《信息的獲取》教學中，本節課的教學目標是讓學生了解信息獲取的過程，并能根據實際情況如數量、質量、時效等掌握信息獲取的方法，培養學生分析、解決問題的能力和計算思維。這時，高中信息技術教師就可以為學生布置一定任務，并要求學生能根據自身的思考過程通過思維導圖呈現出來，最后再展開實踐。在整個任務完成過程中，學生需要先自行思考，后需要總結歸納，整個過程中體現了計算思想，培養學生計算思維的同時加深學生對本節課內容的深刻理解。

4.探索學習方法，培養計算思維

古人言:“授之以魚，不如授之以漁?！睂⑵鋺玫浇虒W中意思是教師與其告訴學生正確答案不如教給學生如何去尋找正確答案的方法和途徑，學生只有真正掌握了解決問題的方法，在面臨任何問題時候才會有跡可循，自主地解決問題。因此，在實踐教學中，高中信息技術教師要善于留給學生進行思維訓練的足夠空間，使學生在學習過程中進行自主探究，從而逐漸發現適用于自己學習計算思維的有效方法。教師在引導學生進行學習方法探索的過程中應注意以下問題：第一，教師應在正式講授知識前做好鋪墊工作，能為學生創設有效的學習情境，提供相關背景知識；第二，教師應鼓勵學生在課堂中多思善問，舉一反三，能夠在教師的每個教學環節中都不斷思考、反思；第三，教師引導學生將學習任務進行分層，將復雜任務分解為幾個簡單任務完成；第四，教師要多鼓勵學生與他人協作，展開各種小組交流，將每個人的意見和想法進行整合，發揮出團隊協作的力量，凝結出集體智慧；第五，教師要為學生多創造上機學習的機會，在學生自己進行編程時加深學生學習印象。此外，高中信息技術教師還要善于根據課堂學習的知識和技能，給學生設計有針對性的課后實踐練習。練習的考查點要明確，既要能反映學生對課堂所學知識的掌握程度，又要能反映出不同學生間的差異和學生的自主學習能力水平，讓學生計算思維得以更好地提升。

四、結語

綜上所述，高中生計算思維的培養對學生自身發展有重要意義。在日后教學實踐中，高中信息技術教師要不斷優化課堂教學方法，旨在通過多種教學途徑讓每個學生都具備高信息素質，為日后更深層次知識學習以及生活奠定良好基礎。因此，高中信息技術教師要不斷地嘗試新的教學方法，只有不斷創新才會取得更大的提升，讓學生計算思維取得質的飛躍。需要注意的是，學生學習不可能一蹴而就，需要教師長期不懈地訓練。一線教師應面向全體學生，引導學生、幫助學生，使學生取得更加優異的成績，從而提升其綜合素質。

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