计算思维在初中信息技术教学中的渗透与落实

摘  要 教师可以根据不同的教学内容，针对计算思维的某一或某几个方面进行深入挖掘，精心设计课堂教学环节，逐渐引导学生建立计算思维。以几个不同类型的教学内容为例进行简要论述，以期达到抛砖引玉的目的。

关键词 初中信息技术;计算思维;核心素养

中图分类号：G632    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）19-0075-02

1 研究背景

2018年，计算思维作为信息技术学科最重要的核心素养之一，正式被教育部纳入普通高中信息技术课程标准中。而在国外，许多国家都积极地把计算思维引入中小学教育中。美国计算机科学教师协会（CSTA）在2011年将计算思维作为五大核心概念之一，纳入新版的“K-12阶段计算机科学标准”中。英国教育部在2013年将信息通用技术（ICT）更名为计算（Computer）课程，该课程系统规划了计算思维体系，目的就是让学生使用计算思维和创造力来理解和改变世界[1]。

如何在初中信息技术教学中有效地落实学生计算思维的培养呢？有些教师认为只有在与编程相关的课程里才能培养学生的计算思维，这个观念是狭隘的。学习编程可以将解决问题的具体方法转换为计算机能够处理的语言，但是在义务教育阶段，最重要的不是解决问题使用的具体语言和技巧，而是如何运用计算思维的基本方法去解决问题。南安普敦大学的Cynthia Selby博士和John Woollard博士提出計算思维由五个要素组成：算法思维、评估、分解、概括和抽象。这一观点也被国内专家认为是比较适合中小学信息技术教育的[2]。计算思维是信息技术学科核心素养之一，包括算法思维、评估、分解、概括和抽象等多种思维方式。信息技术教师除了在常规的程序设计教学中引入计算思维之外，也可以在其他教学内容中通过深入挖掘与精心设计，去渗透和落实计算思维的某一个或某几个方面，逐渐引导学生建立计算思维。

2 算法思维的教学活动

算法思维，就是通过思考和实践后，能够得出一系列清晰的步骤和方法来解决问题，而不是直接计算出一个问题的答案。宁波市信息技术课程七年级下第八课至第十五课都是关于网站建设的内容，教师可以让学生在课程开始规划一下自己的建站方案，明确流程;同时鼓励学生多推敲、多反思，将流程最优化，培养学生在解决问题时不要盲目地去具体实施，而是先用算法思维去制定细致的步骤。图1所示为某学生制定的建站步骤。

3 分解思维、评估思维的教学活动

分解，就是将一个复杂的大问题分解为若干个易于解决和实现的小问题，有助于学生把复杂的问题简单化。评估，就是在所有解决方法中选择最优方案，有助于学生反思和判断自己的算法是否合理和最佳。在执教宁波市信息技术课程八年级上第七课“画龙点睛——文本编辑”时，笔者首先以学校每年的社团招新引入，那些精心设计的招新海报往往能引起更多人的注意。接着向学生展示一系列精美的海报，再呈现一张只有背景和简单文字的海报，引出任务：“自拟社团名称和社团相关信息，并对这些文字进行艺术创作，要求文字清晰、美观、醒目，引人注目又符合海报意境。”

在教师演示各种PS文本编辑功能前，第一阶段先让学生把问题进行分解：说说看，你可以对文字做哪些变化？学生会回答编辑文字内容，改变文字字体、大小、颜色、位置，设置文字特效、变形等。教师根据学生的回答，在大屏幕上无规律地呈现，如图2所示。第二阶段让学生做好步骤规划，这样的目的是让设计和制作高效完成。教师根据学生所说，标记序号，写下多种方案。第二阶段的思考过程就体现了评估思维。评估的结果是哪种方案最优呢？可以让学生按自己的想法进行操作，在试错的过程中找到答案;也可以等学生完成海报，在课堂小结部分让学生进行反思和交流。会有学生发现如果先设计图层样式，再改变大小，文字大小变化之后，又会影响之前设定的效果，造成反复操作;还有学生发现如果先设置填充色和描边色，再去挪动文字位置，由于背景色变化达不到理想效果，导致效率不高。

4 概括思维的教学活动

概括思维，就是学生能够在之前解决问题的经验中，对方法进行改造，使其能够迁移和应用到其他类似问题中去。教学宁波市信息技术课程七年级上第十课“数据统计、排序、筛选”，以往都是教师设计几份不同类型的Excel数据表，学生按照要求通过编辑公式或函数去处理数据，对数据进行排序或筛选。现在笔者对教学内容重新进行设计：某超市每周会进货一些流行的零食，需要制作一份能清楚呈现每种零食进价、卖价、进货量、库存量、利润的表格。学生会根据笔者罗列的一些基础数据，自行设计表格，并运用公式和函数计算库存量和利润。接着，笔者引导学生为超市创建一个计算模板，只要修改每周进、出货的部分数据，便能快速地得到需要的数据，初步达成半自动化过程。通过对学生概括思维的渗透，引导他们善于利用信息技术去提升解决同一类问题的效率。

5 抽象思维的教学活动

抽象，就是要求学生从问题中抽离出重要的信息，忽略不必要的细节，从而使问题更容易思考。宁波市信息技术课程八年级下第三课“美丽的图形——图形元件的创建”，教学重点是学会Flash椭圆工具、矩形、多角星形工具的使用，以及图形元件的创建。笔者从健康饮食引入话题，给出本堂课的任务：“请同学们用蔬菜和水果来调制一杯果蔬汁，来看看你是黑暗料理还是五星级大厨水准。当然，我们不是真的榨汁，而是用Flash图形来创建。”不少学生会觉得自己绘画水平有限，对完成任务没有信心。教师需要在此时引导学生采用抽象思维的方式，抓住某种蔬果最主要的特点，想象其主要部分的基本形状，再对形状做一些变形，采用多个图形相加、相减、相交的手段创造出各种蔬菜水果，见图3。

6 结语

以上是笔者在初中信息技术教学中针对七年级和八年级渗透和落实计算思维的教学设计举例。因为九年级的教学内容大多与程序设计相关，对学生的计算思维要求较高，所以在七、八年级的时候，教师就应该对教学内容深入挖掘、精心设计教学环节，潜移默化地培养学生的计算思维，而不仅仅满足于教会学生使用某些软件和技术。

参考文献

[1]唐瑞，刘向永.英国中小学计算思维教育评价[J].中国信息技术教育，2015（23）：17-21.

[2]谢忠新，曹杨璐.中小学信息技术学科学生计算思维培养的策略与方法[J].中国电化教育，2015（11）：116-120.

作者：翁科波，宁波市镇海区立人中学（315200）。