培养计算思维 提升信息技术教学效率

黄岫云

（江苏省海安县南莫中学，江苏海安 226681）

引 言

高中信息技术课程是引导学生步入信息时代的主要途径。提升学生的信息技术素养，增强他们的理性分析认知能力，已成为信息技术教学的主要任务。计算思维作为一种新的教育思想，要求从多个抽象面进行思考，基于技能但又不是对技能简单而机械地重复，能够有效地引导学生理解信息化社会，提升对信息技术的实际应用能力[1]。本文将从以下四个方面阐述计算思维应用于课堂教学的具体策略。

一、问题驱动，提升理解能力

计算思维教学中，要善于利用启发式推理方法，培养学生在不确定情况下对问题的理解、思考和迁移能力。将课程内容中的重要知识点以提问的形式引出，学生通过分析和讨论，学会从整体上对问题进行把握，逐步展开深入探究，在系统性地理解和掌握知识内容的同时，加深对逻辑思维的认识。

比如，在教学高中信息技术“网络通信的工作原理”一节时，为了以更加生动的形式帮助学生深层次地理解开放系统互联参考OSI模型的分层结构，借生活中常见的运输问题，鼓励学生进行类比分析。笔者首先提出总的目标：“现在有一批水果要运输到罗马，为了保证任务的顺利完成，应具备什么条件？”大家都能想到的是，首先要有一条从出发点通向罗马的路，不管是铁路还是马路；但是路有了，如何保证这条路是畅通的，不会走进死胡同？路永远不会只有一条，如何保证选择一条最快、最省钱的近路？近路有了，又如何保证这批水果不被偷、不被抢，将水果原封不动地送到目的地？实际上，这些问题都代表了OSI模型由下而上各层的功能作用。笔者组织学生对以上问题依次进行了作答，并讨论与OSI模型的对应关系，用自己的语言总结出各层应具备的功能，然后笔者给出更专业的解释，通过对比，体会网络中数据运输的语言规则。

二、分析案例，提升应用能力

计算思维能力直接体现在对知识技能的应用上，能否学以致用取决于对知识的掌握程度；但是因信息技术的课时少、知识内容分散以及部分章节比较抽象，将直接影响学生的课堂效率。因此在教学的过程中，选取生活中的典型案例进行分析讲解，能够兼顾理论与应用，并且可以活跃课堂氛围，激发学生的学习兴趣[2]。

比如，在教学高中信息技术“如何将计算机接入因特网”一节时，需要讲解如何设置两种入网方式。单纯地展示模拟拓扑结构图，学生的兴趣不浓，笔者于是引导学生以自己家中的网络设置为例, 观察、研究并学习自己家中电脑是如何上网的，并且初步绘制相关的线路图。因不同的家庭有不同的上网方式，笔者于是组织学生以小组讨论的方式，让每位学生将自己的研究过程以及结果线路图分享给其他人，并对大家提出的几种入网方式进行汇总；随后派出学生代表上台进行展示，将本组最终的讨论结果绘制在黑板上并进行必要的解说，由笔者进行纠正和评判。最终学生总结得出了两种接入因特网的方式：家庭拨号接入因特网以及通过局域网接入因特网，并了解了两种入网方式所必需的前提条件。

通过列举贴近学生生活的案例，便于学生实际动手操作，能够加深对课堂知识内容的印象；同时，也提升了学生的应用能力。学生了解到网络在生活中的实用之处，燃起对信息技术这门课的学习热情。

三、逐步分解，提升解题能力

计算思维培养的是学生解决问题的思维方式，如何选择最恰当的方式，使看似复杂的问题简单化是对学生的一大考验。学会分解问题，将问题由小到大、由内而外地进行逐级分析与思考，注重每一级之间的区别与联系，才能更快地解决每一级的小问题，减少学生的学习压力，进而提升对整个难题的解题效率。

比如，在教学高中信息技术“IP地址及其管理”一节时，因IP地址的格式、分类、特点等知识内容繁杂而陌生，一直以来都是学生学习的难点。一次性地讲解所有相关知识，学生很难在短时间内将它们消化并掌握。为了提升课堂效率，笔者引导学生进行了分块学习，将整个IP地址的学习任务分成几个相辅相成的小部分。笔者首先让学生对IP地址的格式进行掌握，包括IPV4书写规则，十进制与二进制之间的相互转化等；在学生基本认识了IP地址之后，接下来学习IP的分类，以身份证为例让学生体会为何要对IP地址进行分类，以及如何进行分类等；接下来就要解决IP地址如何使用的问题。带着这些问题进行分块学习，连带性地将IP地址的所有相关知识进行综合掌握；笔者随后向大家介绍如何使用IP地址上网，这时候需要哪些必要的东西，学生通过查看电脑中无线网络连接属性，发现不仅仅需要IP地址，还要知道子网掩码、默认网关、DNS服务器等一系列数字，进而分析这些地址之间的关联，为学习由IP地址推导子网掩码相关知识打下基础。

通过将大的学习目标拆分成几个相互关联的小目标，减轻了学生阶段学习的压力，提升了知识掌握的效率。这种思维方式正是计算思维所衍生的，考验了学生对问题的分析处理方法与能力。

四、组际协作，提升学习能力

协作学习也是计算思维所提倡的一种学习方式。信息技术课程上学生的思维是发散的、不受约束的，为了避免在同步学习时出现竞争，需要培养他们在协作中共同掌握知识的意识。小组之间分工明确，共享学习资源，良好的组际协作关系能够汇聚每个人的优势力量，提升整体的学习效率。

比如，在教学高中信息技术“建立主题网站”一章时，通过对本章内容的简单学习，学生逐渐了解了一个主题网站建立的基本流程，主要分为规划、设计、实现与发布管理四大部分。为了培养学生对知识的实践应用能力，笔者鼓励他们共同建立一个小的主题网站。网站的建立是一个非常烦琐而复杂的工程，需要学生合理分工，互相配合，共同完成。笔者首先将学生分为四大组，每组分配具体的工作任务，比如，规划组需要根据调研结果进行分析与选题；设计组负责栏目和版面的风格设计并收集相关素材；实现组要制作网页，建立站点和超链接；管理组着重对站点进行测试、发布以及后期的维护。学生根据自己的兴趣爱好和特长，自主选择所属组别；同组成员经过共同讨论，合理分配相关任务，互帮互助，并定期进行汇报总结。最后，四个小组分别展示了各自任务的完成情况，将结果汇总在一起便完成了整个主题网站的制作。

协作的理念将每个学生连接在一起，共同思考、分析与执行，考验每位学生的合作、分享能力。在这个过程中，学生在表达自己思想的同时，学会了汲取他人思想的精华，对自身思维方式的转变、学习能力的提升有很大的益处。

结 语

总之，计算思维所重视的是学生思考、分析以及解题的思维过程，因此信息技术的课堂教学应着重培养学生面对问题的思维方式，采取一系列灵活而生动的教学方法，引领学生更加深入地理解和掌握知识，逐步提升其综合信息素养，从而有效提高课堂的教学效率。