如何在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維

田雪琴

（甘肅省高臺(tái)縣第一中學(xué)，甘肅高臺(tái) 734300）

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)使信息技術(shù)走入人們的日常生活，因此要想適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展并實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的生活，高中生就必須掌握一定的信息技術(shù)知識(shí)，具備一定的計(jì)算機(jī)思維，以此適應(yīng)不斷發(fā)展的社會(huì)。然而，目前的高中信息技術(shù)教學(xué)并沒(méi)有很好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維，還需要教師從多個(gè)方面采取措施來(lái)幫助學(xué)生合理地運(yùn)用計(jì)算機(jī)思維解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率的提高。

一、計(jì)算機(jī)思維概述

計(jì)算機(jī)思維指的是綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的知識(shí)技能和思想方法去解決信息技術(shù)問(wèn)題，并在這一過(guò)程中所形成的思維方式。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，每一位學(xué)生都能形成相應(yīng)的計(jì)算機(jī)思維。

計(jì)算機(jī)思維主要有以下特征：（1）包容性，能夠適用于多種活動(dòng)和多種角色，如學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)、教師的教學(xué)活動(dòng)都可以與計(jì)算機(jī)思維相結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)或者高效教學(xué)。（2）抽象性，計(jì)算機(jī)思維的本質(zhì)是利用更加科學(xué)的方法剖析問(wèn)題本質(zhì)，并抓住主要矛盾解決問(wèn)題，這也要求學(xué)生能夠剝開(kāi)事物表象而抓住本質(zhì)，具備對(duì)事物抽絲剝繭的能力。（3）靈活性，不論是用計(jì)算機(jī)思維解決信息技術(shù)問(wèn)題還是其他科目的問(wèn)題，都可以運(yùn)用靈活的方式解決，找到不同的思路去應(yīng)對(duì)問(wèn)題。

二、高中信息技術(shù)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的重要價(jià)值

（一）培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)，使其適應(yīng)社會(huì)發(fā)展變化

計(jì)算機(jī)思維是信息技術(shù)核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，而核心素養(yǎng)是個(gè)體適應(yīng)未來(lái)發(fā)展和社會(huì)變化所必須具備的品質(zhì)與能力。在高中信息技術(shù)教學(xué)期間培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維，可以使學(xué)生利用信息技術(shù)知識(shí)和計(jì)算機(jī)設(shè)備及時(shí)了解社會(huì)發(fā)展的變化，敏銳地感知外界信息的變化并能作出應(yīng)對(duì)。信息時(shí)代的到來(lái)也要求學(xué)生必須具備相應(yīng)的信息技術(shù)素養(yǎng)，能夠正確面對(duì)信息技術(shù)對(duì)人類社會(huì)和個(gè)體發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)，從而在信息化大潮中積極把握信息技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)并積極迎接挑戰(zhàn)，養(yǎng)成適應(yīng)社會(huì)變化的優(yōu)秀品質(zhì)［1］。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)方法

學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)可以有效鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)科目的興趣，通過(guò)多樣化、生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容使學(xué)生對(duì)信息技術(shù)科目保持積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在信息技術(shù)課堂教學(xué)期間，教師可以設(shè)置趣味性的信息技術(shù)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，并鼓勵(lì)他們嘗試多樣化的解決思路，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。在此基礎(chǔ)上，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生與同學(xué)進(jìn)行合作討論，共同探究問(wèn)題，通過(guò)小組合作、任務(wù)探究等模式引導(dǎo)學(xué)生采取新的學(xué)習(xí)方法來(lái)學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)。

（三）鍛煉學(xué)生的邏輯思維和聯(lián)系思維

邏輯思維和聯(lián)系思維都是計(jì)算機(jī)思維的重要組成部分。前文提及，計(jì)算機(jī)思維的養(yǎng)成必須建立在科學(xué)的探究和分析的基礎(chǔ)上，從多角度了解、學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)，注重引導(dǎo)學(xué)生從表象直擊本質(zhì)，能夠從事物的單一角度發(fā)散出去，聯(lián)系到不同角度的因素，尋找各因素之間的聯(lián)系。因此，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維，教師可以有效鍛煉學(xué)生的邏輯思維和聯(lián)系思維，而且這兩種思維不僅可以幫助學(xué)生提升信息技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)效率，也能幫助學(xué)生提升其他科目的學(xué)習(xí)效果。例如，在高中語(yǔ)文課堂上，利用聯(lián)系思維可以將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)成為知識(shí)體系。不難發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和聯(lián)系思維能夠幫助學(xué)生提升多門科目的學(xué)習(xí)效率。

三、高中信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）信息技術(shù)教學(xué)邊緣化

受到高考升學(xué)的影響，高中信息技術(shù)教學(xué)在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都處于被邊緣化的狀態(tài)。信息技術(shù)不是高考必考科目，這就導(dǎo)致信息技術(shù)教學(xué)不受重視，甚至一些信息技術(shù)教師僅僅講解教材上的知識(shí)，導(dǎo)致部分學(xué)生無(wú)法深入理解信息技術(shù)知識(shí)，自然會(huì)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中遇到一些困難，這不僅打消了學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性，也沒(méi)有充分培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維。與此同時(shí)，由于信息技術(shù)教學(xué)不受重視，許多信息技術(shù)教師并未將計(jì)算機(jī)思維融入到教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)之中，也沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)之中體驗(yàn)信息技術(shù)知識(shí)。

（二）信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)有待優(yōu)化

目前，教師主要對(duì)信息技術(shù)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單講解，信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)偏重知識(shí)，而忽視了學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)，忽視了計(jì)算機(jī)能力與素養(yǎng)的提升。比較偏重知識(shí)的講解也在一定程度上導(dǎo)致學(xué)生只能被動(dòng)接受信息技術(shù)知識(shí)，無(wú)法對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行靈活運(yùn)用，沒(méi)有促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)和發(fā)展。因此，在未來(lái)的信息技術(shù)教學(xué)期間，優(yōu)化信息技術(shù)課堂的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)所需要關(guān)注的重點(diǎn)。

（三）教學(xué)模式保守，教學(xué)資源開(kāi)發(fā)不足

教學(xué)模式是否先進(jìn)、教學(xué)資源是否充足直接影響學(xué)生能否形成計(jì)算機(jī)思維。現(xiàn)階段的信息技術(shù)教學(xué)模式較為保守，教師在課堂上采取單一的教學(xué)方式，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生并未以活躍的思維投入到信息技術(shù)學(xué)習(xí)之中。同時(shí)，信息技術(shù)知識(shí)大多具備較強(qiáng)的抽象性，單憑教師的口頭講解，學(xué)生往往難以對(duì)其進(jìn)行透徹理解，這也從側(cè)面導(dǎo)致學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)習(xí)期間遇到較多的障礙，打消了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。此外，信息技術(shù)課堂的教學(xué)資源開(kāi)發(fā)不足，無(wú)法支持高效的信息技術(shù)教學(xué)的開(kāi)展，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維。

四、高中信息技術(shù)教學(xué)中計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)策略

（一）重視信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)，堅(jiān)持以生為本開(kāi)展教學(xué)

為了在高中信息技術(shù)教學(xué)期間培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維，信息技術(shù)教師應(yīng)當(dāng)重視信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)。雖然信息技術(shù)科目不在高考范圍之內(nèi)，但教師同樣需要意識(shí)到信息技術(shù)教學(xué)對(duì)學(xué)生的日后發(fā)展具有重要價(jià)值，尤其是幫助學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維。在重視信息技術(shù)教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)當(dāng)積極做好備課，結(jié)合高中階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)選擇合適的方式講解信息技術(shù)知識(shí)，并將計(jì)算機(jī)思維融入信息技術(shù)課堂之中，以此促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的養(yǎng)成［2］。

在未來(lái)的信息技術(shù)教學(xué)期間，教師應(yīng)當(dāng)將學(xué)生放在信息技術(shù)課堂的首位，將生本理念和信息技術(shù)教學(xué)有效融合，突出學(xué)生的主體地位，只有讓學(xué)生以學(xué)習(xí)主體的身份去理解信息技術(shù)知識(shí)、應(yīng)用信息技術(shù)知識(shí)，才能讓學(xué)生牢固掌握知識(shí)并在這一過(guò)程中養(yǎng)成相應(yīng)的計(jì)算機(jī)思維。堅(jiān)持生本理念開(kāi)展信息技術(shù)教學(xué)要求教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)需求，教師可以借助學(xué)生感興趣的計(jì)算機(jī)故事或者相關(guān)視頻資料作為課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，接著引入課堂教學(xué)所講解的知識(shí)內(nèi)容。例如，教師可以將物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)故事作為課堂導(dǎo)入的話題，而后引出萬(wàn)物互聯(lián)和智能家居的內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)接下來(lái)所將要學(xué)習(xí)的知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣。在興趣的驅(qū)使下，學(xué)生會(huì)以更加積極的狀態(tài)、更加活躍的思維融入到學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。教師可以提出相應(yīng)的問(wèn)題，如該段視頻展示了哪些信息技術(shù)知識(shí)，這些信息技術(shù)知識(shí)背后的原理是怎樣的，我們是否可以通過(guò)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)家庭中的萬(wàn)物互聯(lián)等等。通過(guò)這些問(wèn)題，教師可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的探究欲望，同時(shí)也能滿足學(xué)生對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的好奇心。

（二）優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)，重視計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維就必須轉(zhuǎn)變信息技術(shù)課堂的教學(xué)目標(biāo)，積極發(fā)揮教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)作用。現(xiàn)階段的信息技術(shù)課堂比較注重知識(shí)教學(xué)，忽視了學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)。針對(duì)這一情況，教師可以在未來(lái)的信息技術(shù)教學(xué)中用目標(biāo)發(fā)展理論來(lái)設(shè)定信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。基礎(chǔ)性的信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)主要是引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握并運(yùn)用知識(shí)，注重對(duì)知識(shí)的講解和傳授，而發(fā)展性的信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)則主要是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維、信息思維以及對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣。教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生是否能夠在信息技術(shù)課堂上展現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)能否具備高效的學(xué)習(xí)效率。此外，除了常用的目標(biāo)發(fā)展理論之外，新課程改革的深入也使三維教學(xué)目標(biāo)逐漸融入各科教學(xué)活動(dòng)之中，教師可以借助三維教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化信息技術(shù)課堂的教學(xué)目標(biāo)，使信息技術(shù)教學(xué)具有更強(qiáng)的方向性。

在教學(xué)目標(biāo)得到優(yōu)化的前提之下，教師也應(yīng)當(dāng)推進(jìn)信息技術(shù)教學(xué)評(píng)價(jià)的優(yōu)化。在傳統(tǒng)的信息技術(shù)課堂上，由于信息技術(shù)教學(xué)不受重視，教師也很少對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，而在接下來(lái)的信息技術(shù)教學(xué)期間，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià)并對(duì)學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行指導(dǎo)。教師可以組織學(xué)生對(duì)講過(guò)的信息技術(shù)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用，并對(duì)學(xué)生的應(yīng)用效果作出評(píng)價(jià)，如果學(xué)生在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或者遭遇障礙，教師也要幫助學(xué)生分析其原因，進(jìn)而在接下來(lái)的學(xué)習(xí)期間加以改進(jìn)，不斷糾正學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)。與此同時(shí)，恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)評(píng)價(jià)也能使學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)習(xí)期間產(chǎn)生較強(qiáng)的自我效能感，驅(qū)動(dòng)學(xué)生投入到信息技術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

（三）選擇多樣化的教學(xué)模式，豐富信息技術(shù)教學(xué)資源

計(jì)算機(jī)思維具有靈活性、多樣性的特點(diǎn)，那么信息技術(shù)課堂的教學(xué)模式也應(yīng)當(dāng)是靈活、多樣化的。教師在具體的課堂教學(xué)期間可以采取不同的模式開(kāi)展信息技術(shù)教學(xué)。例如，在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師既可以展示信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用場(chǎng)景，也可以展示最新的信息技術(shù)成果、人工智能成果，從而設(shè)置多樣化的課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課堂的興趣，讓學(xué)生切實(shí)感受到信息技術(shù)的重要價(jià)值。

教師可以借助主題式探究與小組合作教學(xué)相融合的方法開(kāi)展信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，教師可以事先準(zhǔn)備教學(xué)盲盒，并在每一個(gè)盲盒里都寫上與信息技術(shù)相關(guān)的探究主題，有Siri、特斯拉自動(dòng)駕駛、小米智能家居、VR 游戲等不同的主題，小組長(zhǎng)在抽到任務(wù)主題之后帶領(lǐng)組員進(jìn)行任務(wù)探究，主要討論人工智能背后的信息技術(shù)原理，并嘗試進(jìn)行總結(jié)。在這一過(guò)程中，不同的小組具有不同的趣味性主題，能夠有效激發(fā)組員的探究興趣，而且小組內(nèi)部成員也可以紛紛針對(duì)探究主題發(fā)表自己的看法。相較于傳統(tǒng)的個(gè)體學(xué)習(xí)，小組學(xué)習(xí)的效率更高且信息技術(shù)課堂氛圍更加活躍［3］。

教師需要豐富信息技術(shù)課堂的教學(xué)資源，通過(guò)充沛的資源幫助學(xué)生培養(yǎng)其計(jì)算機(jī)思維。教師可以將日常學(xué)習(xí)與生活中的資源引入信息技術(shù)課堂。在教學(xué)數(shù)據(jù)分析相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師可以將校內(nèi)的一些數(shù)據(jù)內(nèi)容作為數(shù)據(jù)分析的素材，促使學(xué)生在熟悉的事物下積極主動(dòng)地應(yīng)用信息技術(shù)知識(shí)處理數(shù)據(jù)。

（四）鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)知識(shí)開(kāi)展實(shí)踐學(xué)習(xí)

鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的有效途徑。在任何科目的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，如果只是掌握了理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更需要學(xué)生在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中掌握知識(shí)的運(yùn)用方法，并能夠形成相應(yīng)的思維。因此，教師在未來(lái)的信息技術(shù)教學(xué)期間需要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)完信息技術(shù)理論知識(shí)之后引導(dǎo)學(xué)生上機(jī)操作。教師可以在講臺(tái)上演示具體的操作，而學(xué)生在觀看完具體的操作步驟之后對(duì)其進(jìn)行模仿實(shí)踐。完成上述步驟之后，教師可以讓學(xué)生思考是否還有其他方式達(dá)成操作目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、聯(lián)系思維，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行積極創(chuàng)新［4］。

在具體的實(shí)踐教學(xué)期間，教師要準(zhǔn)備不同的實(shí)踐主題，然后讓學(xué)生挑選符合自己興趣的主題進(jìn)行實(shí)踐操作。教師要盡量避免直接干預(yù)。如當(dāng)學(xué)生遇到實(shí)踐障礙的時(shí)候，教師需要給予其思路上的點(diǎn)撥和指導(dǎo)，而后讓學(xué)生不斷嘗試解決問(wèn)題。當(dāng)學(xué)生成功解決障礙之后，他們也能夠獲得較強(qiáng)的實(shí)踐成就感。在實(shí)踐學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可以鼓勵(lì)率先完成實(shí)踐操作的學(xué)生對(duì)普通學(xué)生進(jìn)行幫助和指導(dǎo)，推進(jìn)全體學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)。

此外，作為信息技術(shù)教師，我們需要不斷提升自己的教學(xué)組織能力，設(shè)計(jì)出合理的信息技術(shù)教案，在豐富的教學(xué)資源的支持下給出合理的信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)，吸引學(xué)生積極參與到信息技術(shù)課堂之中，培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

在高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維是學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，能夠促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的發(fā)展，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和聯(lián)系思維，但是現(xiàn)階段的信息技術(shù)教學(xué)不受重視，且教學(xué)模式保守，教學(xué)資源不夠豐富，教學(xué)目標(biāo)也偏重信息技術(shù)知識(shí)的傳授。因此，教師應(yīng)當(dāng)積極端正信息技術(shù)教學(xué)觀念，認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)教學(xué)的重要價(jià)值，借助目標(biāo)發(fā)展理論、三維教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與思維并重，同時(shí)做好教學(xué)模式和教學(xué)資源的優(yōu)化，推進(jìn)信息技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的有序開(kāi)展。