高中信息技術教學培養學生計算思維的策略

摘要：信息技術教學是高中基礎教育當中最為重要的一項核心，有利于提高學生的信息素養，在當下的社會發展進程當中，信息技術在人們日常生產生活、工作和學習中發揮了重要作用，通過全面提高學生的學習能力，學生能夠養成良好的學科核心素養，有利于推動學生的長久學習發展。而所謂的計算思維則是指在信息活動當中能夠利用計算機科學領域的思想方法來確定問題的抽象特征，從中對問題加以分析，并對其加以合理解決，其次，培養學生的計算思維有利于拓展學生思維深度，促進學生學習發展。

關鍵詞：高中教學；信息技術教學；計算思維；培養策略

所謂的計算思維就是指能夠合理運用計算機科學思維進行思考并分析和解決問題的一種思維方式，是當前社會發展下計算機編程人員所普遍具有的能力之一，通過立足學生的計算思維能力培養展開高中信息技術教學，學生能夠更好地在計算思維的推動下實現長效發展，真正成為當前社會發展下所需要的高質量人才。而在這當中需要教師能夠圍繞高中信息技術教學展開深入探究，從中挖掘學生計算思維的培養路徑，并根據新課程標準從中設計符合時代教育主題以及教育改革要求的高中信息技術教學課件，以此來促使學生計算思維能力的養成。

一、高中信息技術教學培養學生計算思維的重要意義

隨著現代教育的深化改革，素質教育的持續深入，信息技術作為素質教育的主要延伸途徑，應積極開設高中信息技術教學課堂，不僅可以促使現代教育能夠與時俱進，滿足學生實際學習需求，同時實現現代教育的發展需求。而在高中信息技術教學課程當中，需要教師能夠從中堅持落實以新課程標準為依據，聚焦學生學科核心素養的形成，而在這當中學生計算思維的培養則占據著極大的教育比例。致力于學生計算思維能力的培養，有利于學生利用科學思維來合理地思考問題，并對問題加以分析、解決，學生能夠在全面掌握信息技術能力的同時，形成良好的計算思維，并在計算思維的幫助下拓展思維深度，使學生能夠更好地發現問題、分析問題、解決問題。

積極培養學生的計算思維，有利于培養學生的創新創造能力，能夠有效突破傳統思維的桎梏，在發散思維的同時發散想象力，以此來推動社會發展，科技進步，促使學生能夠成長為未來社會發展所需要的高質量人才，也就是說學生計算思維能力的培養不僅符合學生未來學習成長的發展需求，更能有效滿足社會未來發展的人才需要。以此可見，在高中信息技術教學當中培養學生計算思維的重要性。

二、高中信息技術教學培養學生計算思維策略

（一）革新教學模式，養成計算思維習慣

通過運用算機科學思維去分析問題、解決問題的思維方式，是一種相對來說開放性較強的思維模式，需要學生能夠勇于打破傳統思維的桎梏，在不斷創新思考的過程當中拓展思維深度，傳統教學導致學生的計算思維很難實現有效培養。教師以此為基礎對教學模式進行革新，以現代化的教學工具以及教學手段打造現代化的教學課堂，使高中信息技術教學能夠做到與時俱進，并從中采用先進的教學方法，既凸顯學生的學習主體性，同時在教學展開時給予學生充足的思考時間以及思考空間，從中鼓勵學生思維創新。

例如，在信息技術教材《數據庫的構建》這一節課展開的過程中，教師就可以提前根據當節課的教學內容來創建微課視頻，學生能夠在學習的過程當中以觀看視頻的形式來了解該課的教學內容，從中掌握關于數據庫管理的相關知識。并在此基礎上結合線下教學內容，教師通過創設翻轉式教學課堂，突出學生在教學課堂當中的主體性，使學生能夠圍繞微課視頻內容展開自主探究學習，從中自主設計數據庫管理程序。以翻轉課堂和微課的教學應用模式來為學生提供充足的自主探究思考空間，學生通過自主學習進行獨立思考并解決問題，以此來發展學生的計算思維，實現學生計算思維的有效培養[1]。

在高中信息技術教學中，教師是教學的主導，是安排設計教學活動的組織者與實施者，教師必須先革新教學觀念，轉變傳統教育思想態度，這樣才能研究出更符合當前教育要求的教學模式，幫助并指引學生在創新的教學模式下養成計算思維習慣，以全新視角觀察學習所學知識，達到理想學習目標。

（二）開展游戲教學，營造輕松活躍氛圍

游戲是高中信息技術教學當中培養學生計算思維的有效途徑，可以切實提高學生的參與度以及學習熱情，使學生能夠盡可能地融入學習隊伍當中，并最終形成良好的計算思維能力。當前階段，雖然學生具備基礎的學習認知能力，但是學生的身心還未成熟，仍然會受到趣味游戲的吸引，通過利用學生的這一特點，教師在高中信息技術教學當中積極開展游戲教學，利用趣味化的教學游戲來營造輕松活躍的教學氛圍，以此來打破傳統教學中的諸多束縛，使學生能夠以主人翁的身份掌握高中信息技術教學課堂，真正成為學習的主人。而且，輕松活躍的教學氛圍還可以使學生打破心中束縛，使學生能夠在高中信息技術教學課堂當中善于思考、敢于創新。

以《綜合問題的解決》這一節課為例，教師可以根據該課的教學內容來精心設計教學游戲，使高中信息技術教學的認知性與游戲的趣味性相結合，并在其中增加游戲競技元素，以此激發學生的競爭意識，同時還可以結合游戲獎勵環節，使學生能夠積極利用游戲展開學習。在《接福游戲》教學中，教師讓學生在完成需求分析和流程設計的基礎上，繼續以游戲的方式完成程序組裝，并根據不同功能的實現來制定加分規則，如創建程序窗口并設置背景積一分，完成顯示得分功能則積兩分，最終以積分數據為主判定游戲輸贏。學生在進行游戲的過程當中，不僅可以充分地感受到游戲所帶來的輕松活躍氛圍，又能夠充分地突出在游戲當中的主體性，根據自身的學習思維方式來進行思考，并對其進行創新，獨立完成各功能程序的實現，使學生能夠在形成算法應用意識的基礎上養成良好的計算思維意識。為提高教學效果，教師還可以在游戲教學中增加競賽教學環節，以競賽機制激勵學生積極主動參與到游戲中，為贏得獎勵而主動進行學習思考。競賽形式也可以創新，比如要求學生以個人名義參賽，要求學生以小組為單位參賽。在小組為單位的參賽形式下，教師可以進一步培養學生的團結合作意識，使其在活動中多方思考，這也將為學生計算思維培養做好鋪墊準備，促進學生積極表現。此外，游戲教學的展開還可以在一定程度上啟發學生的學習思維，使學生能夠從中改變對高中信息技術教學的學習觀念，使學生能夠從被動的學習方式向主動學習進行轉變，從而實現深度思考的同時養成良好的自主學習能力[2]。

（三）設計學習項目，組織學生小組合作

項目學習法是現代教育發展下常見的教學方法，以項目為核心，引導學生以小組合作學習的方式完成學習項目，以此來完成當節課的學習任務，達成當節課的教學目標。通過運用項目學習法將學習項目分成不同模塊，并根據當節課的教學內容實現理論與實踐的有機結合，引導學生以小組合作學習的方式展開實踐，真正發現生活當中所產生的信息技術問題，并將課堂上所學習到的知識運用到實際生活當中，從而達成培養學生解決問題的能力，以此來促使學生的計算思維發展。而在這當中學習項目的設計有著至關重要的作用，是決定項目學習法能否得到有效應用的關鍵所在，需要教師始終堅持以學生為主體，項目為中心，結合教學內容為學生創建真實的實踐項目。

例如，在《計算機系統的組成》這節課時，教師就可以根據該課的教學內容設計、組建計算機系統的學習項目，并對學習項目劃分結構，根據項目分為組裝環節、測試環節、安裝環節以及展示環節，讓學生根據學習項目結構來合理地劃分小組合作學習任務。使學生能夠在學習項目當中以切身實踐的方式來了解計算機的硬件構成以及計算機各部件的功能、各項技術指標和參數，了解計算機的組裝過程，促使學生能夠直觀地了解計算機的各個組成部分，正確地認識到計算機工作的基本原理[3]。高中生已經具備獨立思考能力，在項目學習模式下，學生將學會從全局角度思考和分析問題，進而理清學習思路，在完成小組分配任務的同時，也將對自身任務產生探究想法，進而在項目學習中將所有需要掌握的計算機知識全面學習掌握。

（四）強化教學引導，培養計算思維意識

必要的教學引導是高中信息技術教學當中必不可少的一項教學環節，通過在高中信息技術當中強化教學引導，有利于培養學生的計算思維意識。計算思維是一種突破常規的思維方式，需要學生能夠從中突破傳統思維方式的角度，以計算機科學思維的角度去進行思考探究，并最終尋求解決方法，是當前計算機編程人員所普遍具有的基礎能力。而對于當前階段的學生來說雖然對信息技術具有一定的了解，并初步學習關于程序設計等相關的信息技術課程，但由于信息技術整體學習難度相對較大，導致學生的學習效率偏低，學生很難在自主學習過程當中獲得良好的學習成果，所以需要教師對學生實施一定的教學引導，從而達到拓展學生學習思維深度，養成計算思維意識的教育目標，促使學生計算思維能力的形成與發展。

例如，在信息技術教學《無線局域網的組建》這一節課展開的過程當中，教師要合理地創設學習問題，以問題為導向，引導學生進行深度思考。在當節課的教學內容當中，網絡的組建與學生的日常生活有一定的聯系，教師可以以此為切入點從中導入生活實際案例，并利用微課等教學形式為學生創設真實的教學情境，從中啟發學生的計算思維，使學生能夠從網絡的組建對信息系統的影響展開深度分析，從中結合實際解決生活當中的實際問題[4]。

（五）豐富教學實踐，鞏固計算思維能力

實踐是檢驗真理的唯一標準，在高中信息技術教學當中豐富教學實踐，使學生能夠在實踐的過程當中結合理論學習知識，在解決實際生活問題的同時鞏固計算思維能力，并進一步推動學生計算思維能力的發展。因此，教師能夠在原有的基礎上豐富教學實踐活動內容，并借此為學生提供充足的思考空間，使學生能夠在實踐的過程當中更好地掌握學習技能，理解學習知識，鞏固計算思維能力。例如，在《加密與解密》這節課的教學中，教師可以從中創設教學實踐活動，讓學生以實踐的方式完成“密碼破譯”“密碼設計”等活動，體驗對數據加密或解密的過程。并在實踐的過程當中掌握數據的安全防范技術，理解密碼的加密算法與解密算法，并初步學會密碼的設計。實踐課堂的魅力就在于學生能夠充分地突出自身的主體性，在展開充分思考運用想象力的過程當中，設計屬于自己獨一無二的密碼，并在破譯密碼時體驗解密的過程，以此來激發學生的學習興趣，培養學生的計算思維意識，使學生能夠合理應用計算思維能力來學習信息技術教學內容，從而達到提高教學效率、強化教學效果的最終教育目的[5]。

（六）拓展教育資源，充分整合教學內容

拓展教育資源，充分整合教學內容是在高中信息技術教學當中培養高中生計算思維的有效措施，社會在進步，時代在發展，信息技術本來就具有較高的前沿性特征，會隨著時代而不斷地發展，這就使得靜態的教學教材具有一定的落后性。通過充分利用網絡中豐富的教學資源，從中加以積極拓展，整合線上線下教學內容，使高中信息技術教學能夠始終符合當前時代發展，切實保障高中信息技術教學的先進性，以此來滿足學生的學習需求，從而達到培養學生計算思維能力的教育目的。

而在這當中，需要教師能夠立足于教學的基礎內容，以《信息系統安全技術》一課為例，教師可以引入計算機病毒作為拓展內容，利用網絡技術，以視頻的形式讓學生了解在不同時代背景下計算機病毒的不同特點以及計算機病毒的感染方式，并引導學生圍繞自身的實際生活體驗簡單討論關于計算機病毒感染的經驗。其次，結合當節課的教學內容在教師的引導下利用Python語言編寫檢測病毒的程序，以此作為課后作業進行實踐。學生在自主實踐的過程當中，不僅可以充分地認識到信息技術與社會生活之間的直接關系，還能更好地引導學生進行深度思考，將所學習到的理論知識以及實踐技能運用到實際生活當中，解決生活當中所存在的實際問題。同時，教師還可以基于學生課后作業基礎上完善教師評價，以正面激勵為重點，鼓勵學生勇于思考、創新。而且還可以為學生創建作品展示平臺，展示學生的優秀作品。此外，教師還需要引導學生自主整合網絡中有效的教學資源，從中合理篩選所需要的數據信息，以此來促使高中信息技術教學課堂能夠實現橫向延伸，縱向加深，充分拓展學生的學習思維，培養學生的計算思維能力[6]。

三、結束語

總而言之，學生計算思維的培養在高中信息技術教學當中有著至關重要的作用，不僅是新課程改革下的必然要求，更是當前社會發展下學生的必然學習需求，有利于拓展學生的創新思維能力，加深學生思維深度，使學生能夠將所學的知識運用到實際生活當中。而在這當中，還需要教師能夠加強對學生計算思維能力的培養，通過立足學生的基礎學習需求和當前社會發展下的教育要求構建高質量的信息技術教學課堂，以實踐活動、環境氛圍、教學理念、教師評價等多角度全面挖掘學生計算思維的培養路徑，并最終達成培養學生計算思維的教學目的，以此來促進學生的全面發展。

作者單位：王鵬 威海市實驗高級中學

參 "考 "文 "獻

[1]宋波.借數字化教學創新，培養學生計算思維——基于高中信息技術教學[J].西部素質教育，2022，8（08）：97-99.

[2]林秀新.高中信息技術教學培養學生計算思維的策略[J].福建教育學院學報，2021，22（09）：62-63.

[3]令莉.高中信息技術基礎課程在培養學生計算思維中的策略探究[J].教育教學論壇，2019，（33）：186-187.

[4]施紅星.小學信息技術課堂培養學生計算思維的教學策略——《用鍵盤控制小車運動》課程案例設計與分析[J].科學大眾（科學教育），2019，（01）：102-103.

[5]趙越，張丹.高中信息技術課程教學中如何培養學生的計算思維[J].中國高新區，2018，（06）：124.

[6]姜正梅.基于計算思維培養的高中信息技術教學策略[J].科學咨詢（教育科研），2018，（01）：50.