指向計算思維發(fā)展的初中信息科技教學策略探究

摘 要：信息技術的發(fā)展與普及改變了人們的生產(chǎn)與生活習慣，與此同時，社會對人才的需求也在發(fā)生變化，具備較強的信息能力以及科學思維的高素質(zhì)人才越來越受青睞。在此背景下，信息科技課程的重要性也愈發(fā)凸顯，成為中小學教育的重要課程之一。計算思維是信息科技學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是新時代人才必須具備的基本素養(yǎng)，因此，中小學信息科技課程要重視對學生計算思維的培養(yǎng)。鑒于此，文章從計算思維的相關概述入手，對培養(yǎng)學生計算思維的意義進行簡單分析，并以初中信息科技課程為例，對如何在日常教學中培養(yǎng)學生的計算思維進行探討。

關鍵詞：初中信息科技；計算思維；思維發(fā)展

中圖分類號：G427 " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2097-1737（2024）24-0005-03

互聯(lián)網(wǎng)時代的到來使信息技術逐漸滲透到眾多行業(yè)與領域，成為人們生活的重要組成部分。在此背景下，信息科技課程也逐漸成為各階段教育教學活動的重點內(nèi)容之一。與此同時，培養(yǎng)學生的計算思維，促使學生成為具有較強信息技術能力的現(xiàn)代社會數(shù)字化公民也逐漸受到各界關注和重視。美國計算機學科教師協(xié)會于2011年啟動計算思維能力的培養(yǎng)，英國早在2013年便將計算思維培養(yǎng)納入中小學信息科技課程教學目標。我國也在《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》中將計算思維納入信息科技學科核心素養(yǎng)中，

體現(xiàn)了計算思維培養(yǎng)的重要性。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有連續(xù)性、持續(xù)性特征，中小學階段的信息科技課程是高中課程的基礎，也是學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的起始階段。初中階段的信息科技課程和高中課程之間存在緊密關聯(lián)，因而在初中信息科技教學中增加對學生計算思維培養(yǎng)的重視十分必要。

一、計算思維的基本概述

“計算思維”這一概念最早源于20世紀50年代，

當時被稱為“算法思維”，即利用計算機科學的相關概念進行問題分析、探索與解決的思維活動，其內(nèi)容涵蓋計算機學科的一系列思維活動，是一種行為習慣及能力表現(xiàn)[1]。當遇到問題時，人們可借助計算思維對問題進行簡化分析，將原本抽象復雜的問題變得簡單且容易理解，然后借助簡便的方式解決問題。簡而言之，計算思維就是解決問題的思維方式。中科院院士陳國良教授認為，計算思維的核心是計算，另外，自動化、評估、協(xié)作、設計、通訊、記憶、抽象等層次概念也屬于計算思維的范疇[2]。教師應通過具體問題分析，引導初中生學會將知識技能遷移到其他相關問題的解決上，以培養(yǎng)其計算思維。這就要求教師在開展教學活動時，應改進教學方法，從學生的實際情況出發(fā)，合理地融入計算思維培養(yǎng)，提升學生的問題分析及解決能力。

二、初中信息科技教學中培養(yǎng)學生計算思維的意義

（一）有利于促進學科教學改革創(chuàng)新

如今，信息技術已經(jīng)滲透到了生產(chǎn)、生活、學習等各個領域中。具備一定的信息技術應用能力、科學思維且能夠利用信息技術分析與解決相關問題成為現(xiàn)代人才應具備的基本能力素養(yǎng)。然而，受傳統(tǒng)教育理念的影響，初中信息科技課程一直未受到足夠重視，被當作“副科”“邊緣學科”，不僅課時安排少，還存在被隨意占用的情況。在這種情形下，教師在開展教學活動時往往也缺乏積極創(chuàng)新意識，難以深度思考并探索更科學的教學方法，導致課堂教學大多沿用機械灌輸模式，授課形式單一，不僅嚴重影響了教學效果，還影響了學生的學習興趣，限制了學生思維能力的發(fā)

展。培養(yǎng)學生計算思維這一教學目標的提出對該課程教學提出了更高要求。教師需要打破機械式教學理念，深入研讀教材內(nèi)容，探索計算思維的培養(yǎng)路徑，這對改變傳統(tǒng)課堂形式，促進信息科技課程教學改革，提高該課程教學質(zhì)量和學生學習興趣有積極意義[3]。

（二）有利于促進學生思維能力發(fā)展

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》明確指出，要培養(yǎng)學生以信息技術進行問題分析和解決的能力。周以真教授也指出，計算思維培養(yǎng)不能僅依靠單純的理論講解，還要重視應用計算機解決實際問題，而在此過程中所產(chǎn)生的問題分析、技術運用、能力發(fā)展情況才是計算思維的真正內(nèi)涵。這表明，計算思維對發(fā)展學生的問題分析及解決能力有積極意義。同時，計算機的工作原理是抽象的、自動化的，小學階段的信息科技課程內(nèi)容較淺顯，學生對計算機的了解通常停留于表面。而初中信息科技課程的內(nèi)容明顯更加豐富、深入，在這一階段開始引導學生學習計算機原理及初步程序設計、增加對學生計算思維培養(yǎng)的重視，能夠幫助學生學會在分析、解決問題的過程中總結(jié)歸納事物的本質(zhì)及規(guī)律，這就在無形中實現(xiàn)了對學生抽象思維、邏輯思維的培養(yǎng)，對促進學生思維發(fā)展大有裨益。

（三）有利于促進學生創(chuàng)造能力發(fā)展

培養(yǎng)學生的計算思維對促進學生的創(chuàng)造能力發(fā)展也有積極作用。以往初中信息科技教學多以理論知識講解為主，學生較少有實踐操作的機會，這在很大程度上限制了他們的思維能力和創(chuàng)造能力發(fā)展。而在以發(fā)展學生計算思維為指向的教育背景下，學生將有更多的學習、實踐機會，這為學生更充分深入地了解計算機、學習掌握相關信息技術創(chuàng)造了良好條件，同時也為其創(chuàng)造能力、思維能力發(fā)展提供了有利條件。例如，在多媒體制作課程中，學生可利用計算機軟件進行聲音剪切、編輯、合成等操作，并根據(jù)實際需求，創(chuàng)造性地制作風格各異的聲音及音樂。在這一過程中，學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新思維會得到一定的發(fā)展[4]。

三、指向計算思維發(fā)展的初中信息科技教學的具體策略

（一）轉(zhuǎn)變教育理念，提升重視程度

信息科技學科在中小學階段均屬于非必考科目，正是由于這一特性，該學科一直處于邊緣地位，沒有受到學校、教師及學生的重視，甚至其課時也會經(jīng)常被其他學科占用、挪用。受這種理念的影響，部分初中信息科技教師往往習慣性地沿用既往教學經(jīng)驗實施教學，且在課堂上多以自己為主導，為學生單向輸出相關理論知識。課堂互動少、學生實踐少，導致學生對信息技術的了解與掌握流于表面，甚至部分學生在完成課程學習后，仍然沒有掌握基本的操作技能。

因此，教師應轉(zhuǎn)變教育理念，認識到信息科技課程以及培養(yǎng)學生計算思維的重要性，并主動進行教學方法的創(chuàng)新調(diào)整，不斷學習新理念、新技術，深入了解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵以及培養(yǎng)學生計算思維的重要意義，圍繞教學內(nèi)容認真?zhèn)湔n，合理調(diào)整教學目標，并深入探索教學方法，創(chuàng)新改進路徑，以切實提升該學科的教學質(zhì)量，促進學生計算思維的發(fā)展。此外，學校也需增加對信息科技課程教學的重視，給予教學資源及設備支持，如完善學校的計算機設備，聘請專業(yè)素質(zhì)過硬的信息科技教師，嚴格落實教師培訓考核工作等，為該課程教學質(zhì)量的提升提供支持和保障。

（二）注重課堂導入，激活學生計算思維

興趣是思維的源泉。要想提升課堂教學質(zhì)量，激發(fā)學生的學習興趣非常重要。學生只有對教學內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣，才能激活思維，積極圍繞教學內(nèi)容和教學問題展開思考和探索，發(fā)展思維能力。因此，在以計算思維發(fā)展為導向的初中信息科技教學中，教師應積極嘗試采取多樣的方法激發(fā)學生的學習興趣，以激活他們的計算思維[5]。

例如，在講授閩教版信息科技七年級“電子表格的建立”這部分內(nèi)容時，在課堂導入環(huán)節(jié)，教師可以通過PPT展示生活中常見的一些數(shù)據(jù)，如班級語文學科期中考試成績、年級語文學科期中考試成績、企業(yè)員工考勤情況等，相關數(shù)據(jù)均以Word軟件功能隨機排列。之后，教師可以引導學生思考“如果要統(tǒng)計班級或年級中語文成績超過90分的學生有多少人，應該怎么做效率最高？”“如果企業(yè)老板想要了解員工考勤狀況，應該怎么做？”等問題。這樣以問題進行課堂導入有助于快速激起學生的求知欲，激活學生思維，促使學生紛紛投入課堂。在此基礎上，教師可以結(jié)合學生的回答，引入本節(jié)課的教學內(nèi)容，帶領學生思考和學習如何利用電子表格快速解決以上問題，如何快速進行數(shù)據(jù)處理。教師還可以結(jié)合所展示的數(shù)據(jù)進行實踐演示，使學生感受到電子表格的實用價值，從而在激發(fā)學生對信息科技課程學習興趣的同時，發(fā)展學生的計算思維。

（三）聯(lián)系生活實際，合理滲透計算思維

初中階段的學生對信息技術的應用多局限于看視頻、玩游戲、通訊聊天等，對信息技術的應用范圍認知較為淺顯，這導致很多學生學習信息科技的積極性不高。此外，計算思維本身具有一定的抽象性，導致部分學生并沒有真正深入知識與技能的學習中，自然也難以利用信息技術分析與解決問題，計算思維的發(fā)展也更無從談起。為改善這一教學現(xiàn)狀，在具體教學中，教師需盡可能地將教學內(nèi)容和生活實際相關聯(lián)，讓學生充分了解信息技術的實際應用價值，驅(qū)動學生學習，促使他們從被動學習向主動學習轉(zhuǎn)變，為他們實現(xiàn)計算思維的發(fā)展創(chuàng)造條件[6]。

例如，在講授“電子表格的建立”這部分內(nèi)容后，

教師可以結(jié)合生活實際為學生布置實踐練習任務。任務一：了解自己家中一個月的開支情況，包括支出項目及其支出金額等，然后利用電子表格對各項內(nèi)容進行統(tǒng)計。任務二：根據(jù)老師給出的數(shù)據(jù)對本班學生上一周的出勤情況進行統(tǒng)計，利用電子表格對統(tǒng)計結(jié)果進行展示。這樣，教師通過布置與生活實際關聯(lián)的任務，可以提升學生學習的內(nèi)在動力。同時，教師為學生布置實踐任務、引導學生利用計算機分析、解決相應問題，可使學生實現(xiàn)學以致用，這對培養(yǎng)學生的計算思維有積極作用。

（四）創(chuàng)設教學情境，強化鍛煉計算思維

培養(yǎng)學生的計算思維是信息科技學科教學的重要目標之一，也是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要要求。但計算思維較抽象，僅依靠理論知識講解遠遠不能達到培養(yǎng)目的。因此，在實際教學過程中，教師應有意識地給予學生引導，并根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設適宜的學習情境，以具體情境引導學生思考，帶領學生主動分析和解決問題，培養(yǎng)學生的計算思維，提高該學科的整體教學質(zhì)量[7]。

以閩教版信息科技八年級“處理平面設計素材”這部分內(nèi)容為例。學生需要掌握Photoshop各個選區(qū)工具的使用方法，以及圖層添加、合并、刪除等操作方法，

并能夠應用選區(qū)工具進行標識作品設計。這部分內(nèi)容較多，且圖層概念具有一定的抽象性，單純進行知識講解不利于學生掌握和應用知識。因此，在具體教學中，教師可以圍繞該課內(nèi)容創(chuàng)設問題情境，如“我們經(jīng)常用美顏相機拍照，但美顏相機是如何處理圖像的呢？”“大家還知道哪些圖像處理軟件？”。這樣以學生熟悉的情境為切入點，能夠快速吸引學生的注意力，并順理成章地引出圖像處理知識，有利于提高學生的接受度。之后，教師可為學生展示幾種不同的圖片，并引導學生思考“如何提取出圖中的關鍵內(nèi)容，并將其合成在一起？”這一問題，以激起學生的求知欲，促使學生投入課堂學習。在學生初步掌握相關知識與技術后，教師可為學生布置實踐練習任務，讓學生通過實踐練習對所學知識技能進行內(nèi)化吸收，同時發(fā)展計算思維。

四、結(jié)束語

總之，計算思維已被納入信息科技學科核心素養(yǎng)。初中信息科技教學重視培養(yǎng)學生的計算思維，對加深學生對學科基礎知識及原理的理解，提高學生對各類信息資源的分析處理能力等均有積極作用。因此，在今后的教學中，教師應重視對學生計算思維的培養(yǎng)，不斷探索更加科學的教學手段，以進一步提升該學科的教學質(zhì)量，促進學生計算思維的發(fā)展。

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基金項目：本文系福建省教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度課題“促進中學生計算思維發(fā)展的過程性評價設計與實踐研究”（立項編號：FJJKZX22-712）的階段性研究成果。

作者簡介：葉發(fā)光（1980.3-），男，福建福州人，

任教于福州市秀山初級中學，一級教師，本科學歷。