信息技術教學中培養學生計算思維的路徑研究

李浩

（青島第四十九中學，山東 青島 266000）

初中生在認知能力和水平上有了進一步發展，他們的思維能力邁向了新的層級，面對問題能進行較深層次的思考，有了較強的邏輯思維能力。在進行信息技術學科教學時，教師通過教學活動為學生夯實學科基礎，幫助學生樹立正確的信息素養、明確應當擔負的信息責任，加強對學生計算思維的培養，引導學生實現計算思維的遷移應用，養成利用計算思維解決問題的思維導向。在當前信息社會，計算思維已經成為每個人必須具備的基本素養，計算思維的培養有助于學生綜合素質和實踐能力的全面提升。

一、初中信息技術學科教學存在的問題

初中生成長于信息化時代，網絡信息技術的繁榮發展早已經融入學生日常的學習和生活當中，他們對于信息技術內容不再陌生。初中信息技術學科教學建立在學生已有的認知基礎上，進一步加強信息技術基礎理論知識以及學科核心素養的培養，其中包括培養學生的計算思維，引導學生在學習和生活中正確使用計算思維,這也是未來社會教育的發展趨勢。但受到傳統教學理念的影響，當前初中信息技術學科教學還存在一定的問題。

（一）教學理念更新較慢

長期以來，在初中學科教學活動中，信息技術一直被認為是“非主要”學科。受這一觀念的影響，信息技術學科教師只是將教學精力放在理論知識講解和簡單的實踐操作上，并沒有進行深入的問題探究和知識拓展。教師和學生都認為只要完成這個范圍內的教學、學習任務，學科教學活動就已經完成。在這種情況下，教師所開展的信息技術教學活動，僅僅是向學生進行學科知識內容的簡單復制，學科核心素養并沒有得到提煉、總結和教授，學生所學到的知識也沒能夠得到練習、應用與反饋。由于缺乏教師的專業講解，學生無法通過簡單的學科知識學習到其中所蘊含的計算思維，計算思維的提升和遷移應用也就更無從談起。學生通過信息技術學科學習，掌握的也只是較為簡單的信息技術方面的基礎知識以及簡單的實踐操作技能，而對于認識世界、改造世界等方面的思維，并沒有得到更多系統科學的指導，也就無從談起計算思維能力的培養和提高。

（二）教學方式創新性不足

初中生的成長過程被快速發展的信息技術所包圍，他們對互聯網技術以及各類電子產品充滿了好奇心和強烈興趣。初中信息技術作為與學生關注內容最為緊密的學科，學生對該課程的“先天”興趣本應當成為該學科所具有的先天優勢。然而在實際教學過程中，教師在進行課程理論知識講解以及帶領學生進行實踐操作過程中，主要采取“教師——學生”的單向授課模式，只是簡單地完成教學任務，缺乏教學方式的創新，不僅無法通過生動的教學實踐來進一步地激發學生的學習興趣，反而造成學生學習興趣的消減，讓信息技術課程又變回“應試”學科。教師教學方式創新性不足，在影響學生學習興趣的同時，還影響了教學目標的達成和教學效果的提升，簡單講解課程知識、按部就班進行實踐操作，初中信息技術學科核心素養中的計算思維能力，無法在這種簡單重復的教學過程中得以體現，主觀能動性沒有得到充分的發揮，學生在無趣的學習中無法得到提升。因此，初中信息技術學科教學方式的探索創新，其意義不只是更好地完成課程知識內容的教學，更在于充分調動學生的主觀能動性，引導積極主動地學習，從而獲得更好的學習效果。

（三）缺乏對學生計算思維遷移應用的有效引導

初中信息技術教學活動仍停留在原來的讓學生簡單學習了解學科知識體系，還未能有效地實現所學知識、能力轉移應用。應當看到，越來越多的初中信息技術學科教學開始注重學生計算思維能力的培養，通過教學讓學生掌握搜集、分析、處理、展示信息或是數據的能力，提高學生的創新、創造能力。初中信息技術學科核心素養培養的目標，不僅在于培養學生信息或數據的處理能力，更在于引導學生將這一能力應用于學習和生活中，這就要求信息技術教師立足于初中學生的全部學科，幫助、引導學生將計算思維應用于各個學科的學習過程中，進一步鞏固信息或數據的搜集、處理、應用能力，建立起跨學科界限的教學觀。然而在實際的初中學科教學中，學科之間的橫向界限并未完全打破，各學科教師多是更多地立足于自身學科進行教學，尤其是信息技術課程科作為一門“弱勢”學科，本身存在感就比較弱，更是無法做到號召學校、教師打破學科界限，影響了學生計算思維的進一步應用和鞏固。

（四）信息技術課程教學評價標準仍需完善

初中信息技術學科長期以來的課程評價標準還是以考試成績為主，且作為一門非主要學科，不管是對于教師授課還是對于學生學習，形式都較為單一，有效性不足，無法起到激勵教師深入研究教學方式創新的作用，也無法依據新課程標準的目標對學生的學習效果進行有效的衡量。在實際的教學活動中，初中信息技術教師進行授課的班級數量相對較多，課時也就相應增多，教師將更多精力用于如何完成教學任務，在研究如何進行學科核心素養的培養、計算思維的培養等方面，缺乏足夠的時間和精力。而學生也是僅僅滿足于考試取得更高的成績，計算思維的培養往往被忽視。

二、信息技術教學中培養學生計算思維的路徑

（一）轉變教學理念，把培養學生計算思維作為教學核心

在新課程改革背景下，初中信息技術學科教學要根據新課程標準教學要求和教學目標，轉變教學理念，將培養學生的學科核心素養作為教學遵循，注重培養學生的計算思維。學科教師要轉變傳統教學理念下以知識的了解掌握為主的思維方式，轉變信息技術學科教學理念，僅僅靠學科教師努力、學生配合是遠遠不夠的，學校要自上而下改變對該學科教學的觀念，成立學科教研組，根據新課程標準要求，制定合理有效的教學目標，明確新的學科教學方向，形成能夠產生積極引導作用的教學內容，讓新時代下的信息技術學科教學更加有章可循。比如，信息技術學科教師在進行聲音的采集與加工課程教學時，要避免傳統意義上的課程內容的單純講解，而是應當將邏輯性、探究性的計算思維融入教學過程中，引導學生在面對學習任務時，如何更有邏輯性地進行解決問題，探索從聲音采集和處理任務目標、需要掌握的技能、應當使用的技術，以及如何采取有效措施解決原來存在和之后出現的問題，在教師的引導下形成較為嚴謹的計算思維，實現教學目標。

（二）創新教學方式，探索培養學生計算思維的有效模式

傳統的信息技術教學更多是以教師的單向授課形式為主，該教學方式雖然并不影響學生的考試考核，但對提高學生的思維能力無法發揮有效作用。為了更好進行學科核心素養的培養，提高學生的計算思維，必然要進行教學方式的探索創新，實現計算思維的培養。為了讓教學方式的創新更加有效，教師要始終突出學生的主體地位，立足初中學生認知能力發展需要和現狀，應用多樣化教學方式，教授學生基礎信息技術理論知識和相關軟件的使用方法，并通過思考、計算、實踐等一系列教學活動來引導學生積極主動地融入課堂教學，從而在主動學習實踐中形成計算思維和問題解決能力。比如，在進行動畫制作課程內容教學過程中，教師在課程設計時，嘗試采取項目教學方法，將動畫制作作為一個學習項目，按照教學內容制定出問題分析、算法研究、逐步推理、過程優化等完整的思維過程，將項目以及項目的完整過程帶到課堂上，在學生進行項目學習之前，按照既訂的計劃完成過程，為學生展示相關的教學案例，研究如何編寫腳本來呈現動畫動作。在完成制作后，通過腳本試行來找出存在的問題，經過不斷推理后，對設計的動畫進行優化，完成學習任務。在這一過程中，學生在完成項目的同時，計算思維也得到鍛煉提升。此外，游戲教學方式也是進行信息技術學科教學的有效方式，教師在教學過程中，仍然以動畫制作內容為例，以學生所熟悉的游戲經歷來開展教學活動，教師帶領學生將需要掌握的剪輯制作、形狀補間、配音等知識內容進行整合，創作形成學生感興趣的、具有故事情節的動畫片段，激發起學生的動手實踐積極性，在游戲化學習過程中，完成動畫制作的過程，達到提高學生計算思維能力的效果。

（三）樹立整體學習觀念，培養學生計算思維的遷移應用

初中信息技術學科內容設置充分體現了計算思維的系統性，如信息搜集處理、計算機系統、多種軟件的實踐操作等，教師在進行課程內容授課過程中，讓學生在潛移默化中形成系統性解決問題的思維方式。在進行信息技術學科教學過程中，從學生掌握與計算機有關的基礎理論知識出發，結合具體內容進行實踐操作，實現教學活動的有效性。教師在完成教學任務過程中，要讓學生對計算思維應用的重要性有突出認識。教師要注重引導學生進行計算思維和問題解決能力的遷移應用，這樣才能讓學生在信息技術學科課程學習中掌握核心內容。比如，在進行初中數學學習過程中，學生將系統性的計算思維應用在學習過程中，這樣就能夠提高問題分析能力，實現計算思維的跨學科應用。再比如，在進行語文閱讀理解時，學生應用系統性計算思維方式，分析文章所表達的主題思想、貫穿其中的作者思想感情等，對文章進行深入解讀，實現文章內容由表及里的學習過程，掌握閱讀理解學習技巧，提高語文學習效率。為了實現計算思維的有效遷移使用，需要全體學科教師的共同努力，打破學科之間的壁壘，打通學習交流渠道，發揮學校在制訂教學計劃時的頂層設計作用，對各學科核心素養的培養進行統籌協調，定期組織教職員工進行研討、座談，就學科核心素養的培養和遷移應用進行深入溝通、研究，讓每位教師都成為培養、練習、鞏固學科核心素養的參與者，為學生計算思維的遷移應用奠定良好的基礎。

（四）制定全面、科學的教學評價標準，提升教學積極性

教學評價標準對于學科教學而言，具有重要的促進作用，這不僅是對教師的教學活動提出的具體要求，更是對教師教學活動的有效激勵政策。學校在對初中信息技術學科教師進行教學評價時，不能只看學科考試成績，而是要將考核評價納入日常教學活動的全過程，將新課程標準所提出的教學要求、教學目標與實際教學活動相結合，制定全面系統、科學合理的教學評價標準，對教師教學活動進行嚴格要求，讓教師在進行信息技術教學設計時，積極探索行之有效的教學方式，激發學生的學習興趣，提高教學效果。同時，為了實現對信息技術教師創新教學方式的激勵，學校要將教學評價結果納入教師的職稱評定、定職定級、評獎評優工作中，加大對教師的鼓勵力度，讓信息技術教師增強教學積極性，探索出創新性更強、教學效果更好的教學方式。

當下，社會創新發展需要更多綜合素質過硬的創新型人才，信息技術學科核心素養對學生創造性思維、創新性行為的培養具有重要作用。在進行初中信息技術教學過程中，要針對學科教學所存在的問題，進一步轉變教學理念，豐富教學方式，培養學生計算思維的遷移應用，采用科學有效的評價標準激發教師教學積極性，從而實現對學生計算思維的培養應用。