基于高中信息技术核心素养下的计算思维能力的培养策略

卢君成

摘 要：我们根据目前的实际情况来看，我们国家是比较重视学科核心素养中计算思维能力的培养，毕竟在2017版的普高信息技术课程当中就已经有了明显的说明，但是这方面的教学内容更强调的是程序设计的语法规则以及实际的应用，在其他的方面却是有一定不足的，比如在计算思维能力的培养这一方面。这篇文章主要是以高中程序设计课程为例，多方面（教育对象、教学内容、教学方式等）对学生们不足的这一能力来进行的培养策略，从而达到激起学生们的学习兴趣，最后能够将学生们的核心素养提升。

关键词：信息技术；程序设计；核心素养

我们来了解一下什么叫做计算思维，这个词是曾任美国著名的卡内基·梅隆大学担任计算机科学系主任以及基金会计算机和信息科学与工程部主任的周以真教授在某一杂志上定义的。他明确的指出了这个思维是需要运用计算机科学的一些基础概念去解决问题的，并且能够设计系统并且理解人类的行为。抽象化、自动化作为其本质，也是这一思维需要被培养的原因之一。这种计算思维是人们必须具备的一种能力。在目前的数字化时代之下，人们如果想要对事物有一个基本的认识能力，就需要具备利用逻辑、算法、递归和抽象等等的计算方式。通过大量实例进行教学是比较有效的办法。

1计算思维培养在高中课程教学下所面临的问题

对于目前的现状来说，我们通过课本能够知道，教育科学出版社所出版的一本书名叫做《信息技术基础》当中，通过使用一定的程序设计语言编写进行了程序的绘制实例的相关教学，让高中生认识并了解了该程序执行的重要过程，让学生们发现其魅力所在。通过一些算法最终实现并且介绍了程序设计当中的思想和方法、开发等内容。

对于所面临的问题，我们需要从以下几个方面进行分析。第一，在高中课程的必修中，程序设计的媒体虽然体现出来了，但是由于课时的限制性导致了不能将涉及的内容进行相应的扩展，还有很多学校没有开设这一项课程，学生们就很难了解甚至是认知这一课程。第二，在学生们使用的教材当中，相对来说更加偏重于可视化编程以及控件的应用性开发，但是却没能将学生们思维能力的培养放在首位。第三，就是课时不足的问题。根据目前的调查以发现，很多学校一般一周只会开设一节课来进行程序设计的教学，由于学生们个体的差异以及程序设计这一任务的负担较重、任务较难，学生们会因此出现两极分化，学生们的学习兴趣也会有一定的削弱。第四，作为这个学科的老师会对程序语言设计的语法学习以及实际应用很看重，所以他们可能会出现对思维能力培养的认识误区，出现不重视的现象。

2如何培养高中程序设计课程当中的计算思维能力

以计算思维作为基础的程序设计教学的模式，运用不同的教学方式来对学生进行分层培养，教会他们如何抽象的并且编写代码，培养出计算机自动化执行的能力。但是主要的还是放在计算思维能力的培养上，让这种思维带动着计算机基础知识开展实际行动反之，思维模式也会随着知识的累计不断形成，运用这样的渗透式教学能够让思维与教学逐渐地融合，相辅相成。我们现在需要做的就是要让程序设计课程与计算思维能力相结合，解决目前这一教学的问题。针对于高中生来说，可以在他们入学的时候进行一场测试，主要的目的是为了能够了解他们的基本能力以及计算思维能力，根据学生们的情况来制定相应的教学方案。例如一些灵活性的问题，找规律等等，这些摸底调查通过分析能够得出我们所需要的结论，最常见的就是刚入学的高一新生对于程序设计基础了解的成都很浅，但是他们想要学习了解这方面知识的想法很多，对于一些思维理解能力比较好的学生，可以将他们组建成一个班级进行程序设计相关的学习。

为了能够不断地锻炼并且提升学生们的计算思维能力，需要调整教学目标，在教学的过程当中为学生们创建一些有益的思维环境，多组织一些能够锻炼思维能力的活动，让学生们能够主动的去探索这方面的知识，与此同时让他们把知识应用在实际操作上。教师们在授课的过程当中也要注重给学生们带来的启发性和探索性，一般来说，学生们比较熟悉之前学过的知识，那么教师可以将新的计算思维问题与他们之前所学的内容进行联系，不断的进行知识渗透。在整个教学的过程当中要参与一些实际操作，多提问一些与之相关的问题，让学生们积极的发现问题并且主动的解决问题，这样也是有助于培养学生们的计算思维能力。比如教师们在讲授怎么样使用循环语句进而解决数列求和的问题时：计算输出1+1/3+1/5+1/7+……+1/25結果，第一个层面能够让学生们积极主动的探究for循环语法规则，从s=s+1.0/1，s=s+1.0/3；s=s+1.0/5……s=s+1.0/25；接着确定for语句中的循环体、初值、条件以及增量。第二个层面还可以引导学生主动探究在数列中第i项和第i项两者之间的对应关系，从而去改变我们从上一步骤当中所得的第一个层面的for语句中的循环体、初值、条件和增量。再通过以上的两层面教学的对比，找到在各层次不同的数列规律，结合for循环的语法来达到问题的求解。学生们能够在这个过程当中发现问题所在、抽象的归纳逻辑规律。最终达到提高学生们的计算思维能力。

对于老师教学的计算思维意识也要进行培养，为的是教师作为引领者，能够更好的带动学生们进行学习。学生们通过计算，可能过程会有所差异，但是要尊重学生们出现的差异，鼓励学生们从不同的角度思考问题。

3结语

对于高中的程序设计课程来说，这种计算能力还是在于学生们对于问题的分析以及解决问题的能力。我们需要对学生进行具有意义的培养，让他们的思想从根本上得到强化，让他们积极探索，将自己的算法进行优化。重点培养学生们的计算思维能力，进而达到提升学生们综合素养的目的。

参考文献

[1]龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中的计算思维培养[J].中国大学教学，2012（4）：106-110.

[2]张敏.以计算思维为导向的C语言程序设计课程案例教学法研究[J].微型电脑应用，2015，31（9）：63-65.