初中信息科技教學中計算思維培養實踐

【摘要】計算思維是學生應具備的重要思維能力之一，對學生具有重要意義。故而，在初中信息科技教學中，教師應重視對學生計算思維的培養。在開展教學實踐時，教師可以從立足情境提問題、立足問題理流程、立足探究啟思維、立足回顧重總結四個方面入手，思考教學策略的設計與應用，進而達到培養學生分解思維、算法思維、抽象思維、概括思維的目的，促進學生綜合能力的發展。

【關鍵詞】初中；信息科技；計算思維

作者簡介：周海生（1984—），男，江蘇省南京市第二十九中學致遠初級中學。

計算思維是指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等一系列思維活動。計算思維還包括分解思維、算法思維、抽象思維、概括思維、建模思維等多種思維。基于此，在開展信息科技教學時，教師需要有效設計教學策略，培養學生的計算思維，從而讓學生更順利地適應信息社會的發展。

一、初中信息科技教學中計算思維培養的重要性

（一）提高學生適應社會的能力

當前的社會已經發展成信息社會，生活中的方方面面都離不開信息科技。由此可見，學習信息科技，不僅是學業要求，也是適應信息社會發展的要求。計算思維便是學生適應信息社會的重要能力。

在當下的信息社會中，獲取知識的過程變得信息化、商品的購買變得信息化、機器的使用變得信息化……許多事物都朝著信息化發展。教師為了讓學生更好地適應社會的發展，便應培養學生的計算思維。

（二）提高學生解決問題的能力

計算思維包括分解思維、抽象思維、概括思維等多種思維方式，不同的思維方式對應著不同解決問題的方法。

在信息科技課堂中，學生能夠遇到多種多樣的問題；在解決問題的過程中，學生便需要運用不同的思維方式。教師應重視對學生計算思維的培養，提高學生解決問題的能力。

（三）提高學生團隊合作的能力

在學習信息科技知識的過程中學生會發現，計算機出現問題往往不是單一的問題，而是復合的問題，這些問題往往需要多人合作解決。

學生需要掌握分解思維，即對復雜的問題進行拆解，將其劃分為若干小問題，從而做到逐步攻破。這個整合與拆解的過程，便需要學生團隊合作。在教學信息科技知識時，教師應引導學生建立良好的計算思維，讓學生學會借助團隊合作的力量，合理分解復雜的問題，從而有效解決問題。

二、初中信息科技教學中計算思維培養的策略

（一）立足情境提問題，培養學生的分解思維

分解思維是指能夠將大問題拆分成小問題、將復雜問題拆分成簡單問題的思維能力［1］。分解思維是解決問題、處理問題的好方法。

在現實生活中，學生會遇到各種形式的問題。如何有效解決問題，是對學生思維能力的考驗。在信息科技教學中，教師需要借助創設情境的方式，引導學生提出問題，并有效分解問題，從而逐漸培養分解思維。

以蘇科版信息科技七年級上冊第三單元探索3“網頁的編輯和發布”為例。學生需要學習兩個層面的知識，其一是網頁的編輯，其二是網頁的發布。

首先，筆者為學生呈現一個完整地編輯網頁的短視頻，并要求學生注意觀察視頻中的操作流程。

其次，筆者引導學生提出問題，幫助學生完成對知識點的分解學習。有的學生提出問題：“視頻中使用的是哪一種網頁編輯工具？”有的學生提出問題：“視頻中的人在操作時，并沒有區分代碼的大小寫，這一點是否需要注意呢？”在整理學生提出的問題后，筆者發現學生已經對問題進行了有效分解。

再次，筆者引導學生繼續對網頁編輯的過程進行分解，讓學生了解常用的網頁開發工具有哪些、代碼的使用是否區分大小寫、常見的網頁字符編碼有哪些等問題。

最后，在對知識進行分解后，學生便能夠整體認識網頁的編輯。至此，筆者引導學生回顧自己分析問題的過程，總結分解思維的工作方式—將大問題拆解為小問題，再逐一解決小問題。

（二）立足問題理流程，培養學生的算法思維

算法是指解決問題的方法和步驟，而算法思維則是指通過對不同方法和步驟的思考，高效、便捷地解決問題。

簡單來講，算法思維便是找到問題的最優解。在信息科技課堂教學中，教師需要通過設置問題的方式引發學生的思考，讓學生思考解決問題的不同流程，并找到簡單且高效的方法［2］。對學生而言，培養算法思維不僅可以切實提高解決問題的效率，還能夠提高建構知識的能力。

以蘇科版信息科技七年級上冊第四單元探索3“小型互聯系統的搭建及故障排除”為例。學生需要學習小型互聯網絡的規劃與搭建、配置與調試、故障診斷與排除、維護與管理四個方面的內容。筆者通過問題的引導，幫助學生理清解決問題的流程，達成培養學生算法思維的目的。

首先，筆者引導學生認識小型互聯系統可能存在的硬件故障與軟件故障。硬件故障分為網卡問題、交換機故障、防火墻故障、路由器故障；軟件故障分為病毒感染、軟件沖突、軟件版本問題、軟件設置問題。

其次，筆者提出問題：“怎樣進行互聯網絡故障的診斷與排除？”通過討論與分析，學生認為可以通過七個步驟一一排除故障：檢查網絡連接、檢查網絡設置、檢查網絡流量、檢查系統日志、檢查防火墻、檢查病毒和惡意軟件、尋求專業幫助。至此，學生對小型互聯系統可能存在哪些故障以及怎樣檢測故障有了一定掌握，在遇到小型互聯系統的故障問題時，便可以根據檢測步驟，依次檢測，直到排除故障。

最后，經過多次練習，學生可以找到故障出現的原因，培養算法思維。

在上述教學中，筆者借助設置問題的方式，引導學生思考信息科技知識，并具體分析小型互聯系統故障的內容，讓學生在思考中實現對算法思維的培養，從而實現思維能力的提升。

（三）立足探究啟思維，培養學生的抽象思維

抽象思維是指在分析問題時，能夠抓住問題的本質特點，并根據特點形成概念，從而完成推理、判斷、分析的思維過程［3］。

對學生而言，培養抽象思維可以找到主要問題與次要問題，從而對問題的解決順序進行正確的排列。基于此，在信息科技教學中，教師需要借助組織探究活動的方式，啟發學生的思維，從而達到培養學生抽象思維的目的。

以蘇科版信息科技七年級上冊第三單元探索1“互聯網應用中數據的構成”為例。學生需要了解互聯網中常見的數據構成。基于此，筆者組織學生進行探究學習，讓學生了解如何分清知識點中的主要內容與次要內容，從而達到培養學生抽象思維的目的。

首先，筆者要求學生探究互聯網中的數據分類。在探究中，學生可以回想自己瀏覽互聯網時發現有哪些內容，這些內容便是互聯網上的數據。由此，學生回答：“音頻內容、視頻內容、文字內容、圖片內容。”

其次，筆者根據學生的回答，列舉適當的案例幫助學生進一步理解互聯網上的數據。這時，學生已經完成對“互聯網應用中數據的構成”知識的學習。在此過程中，學生對知識點的認知從一個問題拓展到具體的網頁文本、音頻、視頻等內容，這是學生對問題進行抽象思考后獲得的具象答案，也是學生對抽象思維的具體運用。

最后，為了進一步培養學生的抽象思維，筆者要求學生以“大運河”為關鍵詞進行網絡搜索，并分享自己搜索到的數據構成。在學生給出的答案中，有關于大運河歷史的文字性介紹，也有大運河的真實圖片，還有大運河的美景視頻。

在上述教學中，筆者組織學生探究“互聯網應用中數據的構成”，以此引導學生對抽象的問題進行分析，讓學生獲得具體的答案，從而達成培養學生抽象思維的目的。

（四）立足回顧重總結，培養學生的概括思維

概括思維是指能夠借助已經解決的問題總結快速解決新問題的方法。

教師在教學實踐中，無論是對知識點的總結，還是對教學活動的總結，都是培養學生概括思維必不可少的環節［4］。教師在講解信息科技知識時，需要引導學生重視對知識進行概括，這不僅可以幫助學生記憶知識，還可以促進學生思維能力的提高。

以蘇科版信息科技七年級上冊第一單元探索1“互聯網的演變”為例。學生需要掌握互聯網的定義、互聯網的特點、中國互聯網的發展歷史等內容。基于此，筆者在開展教學活動時，引導學生依次認知上述概念，并引導學生將學習的內容進行概括。

首先，筆者引導學生認識基礎概念。針對互聯網的概念，筆者讓學生進行自主學習。學生認識到，互聯網的英文是Internet，因而又被音譯為因特網，是計算機交互網絡的簡稱，是世界上最大的廣域網。

其次，筆者引導學生認識互聯網在中國的發展。學生認識到，互聯網在中國的發展歷程可大致分為三個階段：分別是研究試驗階段、起步階段、快速增長階段。

再次，筆者引導學生結合互聯網在中國的發展歷程分析互聯網的特點。學生認識到，互聯網具備運營產業化、應用商業化、互聯全球化、業務處理智能化等特點。

最后，在學生完成上述知識的學習后，筆者為學生適當拓展內容。如中國互聯網的基礎設施建設已經取得長足進展、光纖網絡和4G、5G移動通信技術得到廣泛運用。此外，筆者還引導學生對學習的內容進行概括，培養學生的概括思維。筆者提示學生：“同學們可以采用重點詞語進行概括。”學生在概括互聯網的定義時，提煉出“Internet”“交互網絡”“廣域網”等重點詞語；在概括互聯網在中國的發展情況時，分別從發展階段與發展特點兩方面提煉出重點詞語。

在上述教學過程中，筆者通過組織學生自主分析知識和自主概括知識的方式，讓學生對關于互聯網的知識內容有了一定的認識，并且讓學生的概括思維得到了有效鍛煉。

結語

綜上所述，計算思維對學生未來的成長與發展有重要的影響。在初中階段的信息科技教學過程中，教師應該重點關注培養學生計算思維的課題，切實提升學生的計算思維能力。故而，教師在開展信息科技教學時，需要有效運用立足情境提問題、立足問題理流程、立足探究啟思維、立足回顧重總結等教學策略，組織有效的信息科技課堂活動，讓學生的計算思維得到有效培養，促進學生實現思維能力的發展。

【參考文獻】

［1］王惠芳.讓思維之花綻放：如何在初中信息技術教學中培養學生的計算思維［J］.理科愛好者，2022（5）：103-105.

［2］彭勝丹.初中信息技術課堂中計算思維的培養策略探析［J］.考試周刊，2022（31）：121-126.

［3］魯言霞.面向計算思維培養的初中信息技術教學策略研究［J］.智力，2022（8）：52-54.

［4］吳德琴.在初中信息技術教學中培養學生計算思維的策略［J］.安徽教育科研，2020（5）：38-39.