信息技术课程中培养中学生计算思维策略的探究

胡佳高

摘要：计算思维是当前计算机界和教育界较为关注的一个重要的概念，在中学信息技术课程实施过程中如何有效地培养学生的计算思维，是值得我们关注的问题。本文对计算思维的概念和特点进行介绍，并提出亟待对当前中学生的计算思维培养情况进行分析，并研究提出有效的解决对策。

关键词：计算思维;信息技术课程;教学方法

计算思维是指以计算机科学为基础的概念思维，是分析解决问题、设计模拟系统以及解读人类行为的思维体系，这种思维直接影响了计算机的运用。计算思维与逻辑思维、形象思维等思维方法可以归属为思维方法的不同种类，其较为广泛地被计算机从业人员、计算机科学家所运用。但是，目前，中学由于升学率的影响以及该课程非主课，所以，在教师的教学理念中，主要是侧重操作，认为教会他们操作，会流程即可，中学还不用学习太深入的计算机专业知识，由此可见，他们往往忽视了思维训练和培养的现象，不利于教学效果的改善。

一、计算思维概念和特点

计算思维是人类思维方式的组成部分之一，在人类发展过程中，共形成了三种基本思维方式，分别是实证思维、逻辑思维和计算思维。在三者当中的计算思维虽然一直存在但从未以独立的概念被提出，直到 2006 年周以真教授明确提出，计算思维才得到关注并逐渐被重视起来。周以真教授将计算思维表述为：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题解决、系统设计与人类行为理解的过程[1]。结合国际教育协会和计算机科学教师协会对计算思维的可操作性定义，计算思维是人的思维，是人类求解问题的一条途径，是一种描述当我们思考如何利用计算机来解决问题时所采用的过程和方法。学者们对于计算思维的定义虽然没有统一，对计算思维的主要元素意见比较一致，主要包括抽象、概况、算法、分解、调试等。

二、信息技术教学中计算思维培养的具体策略

计算思维给人的感觉似乎很抽象，但其实与人们的工作生活息息相关。现实生活中有很多复杂的问题，如果利用计算思维的方法，可以对工作分一个主次，把复杂的工作划分为一个个更具体的工作，然后着重去关注那些主要的问题，就可以避免杂乱无章的做事状态。在信息技术教学中，算法和程序设计能培养学生的计算思维。学生通过主动探究式的尝试，发现问题，分析问题，将问题及解决方法通过信息技术手段解决。

1、情景式教学法，培养计算思维

情境创设作为一节课的开始，其重要性显而易见。好的情境创设不仅仅是引出课题，更重要的是解决本节课学习的需求，让教学内容与现实生活接轨——只有贴近学生的生活实际，教学才会有生命力。

2、游戏化教学法

游戏化教学是指教师将游戏思维和游戏机制融入课堂教学，其目的是让学生在轻松、益智的环境中，更加大胆地尝试，多向发散思维，发挥想象力。学生在游戏当中，会不自觉地运用计算思维，从而达到计算思维的培养。

3、项目学习教学法

基于项目的学习是新建构主义指导的，强调学生对实际问题的自主探究、合作学习和创新能力培养的一种研究性学习模式。例如，在《认识信息资源管理》一节中，教材设计学生使用的学习方法即项目学习教学法。学生在项目研究过程中会发现当人们遇到问题，可以采用的方法有很多，这些方法各有利弊，但通过网络、计算机来解决一些问题总是会变得快捷、高效。通过网络、计算机来解决问题的方法也有很多，怎样能更加提高效率、提高资源利用率、实现资源共享并解决安全问题，学生进行这些思考并尝试解决这些问题的过程实际上就是在培养计算思维。

4、利用翻转课堂慕课等信息技术新教学法

在《编制计算机程序解决问题》中，采用翻转课堂的教学模式，在课前通过微视频和导学案的方式，让学生了解计算机与程序，VB程序的编制环境以及基本元素，抛出实际问题要求学生通过分析，设想如何利用程序来解决这个问题。

5、教师需要注意课前、课中和课后的把握

首先，课前要科学设计教学内容。计算思维具有丰富的内涵，它囊括了分解思维、算法思维、抽象思维、概括思维和评估思维等内容，教师在初中信息技术课堂教学中，必须基于确定的计算思维内容进行切入，结合教学要求与学生的实际情况，科学地设计教学内容，才能有效地培养学生的计算思维能力。教案设计要求适当把握，选择与组织教学单元的学习内容。教学内容的组织要基于学习者的认知基础，符合计算思维发展规律。根据课程标准，按照项目、活动、问题的逻辑设计由简单到复杂、由单一到综合、由封闭到开放的教学内容，如“数据处理”模块设计了“管理我的零用钱”“生活中的大数据”等四个学习项目。从学习计算、图表等基础知识到根据业务需求进行数据分析和处理，让学生系统化解决问题的能力得到发展，使计算思维的培养真正落实到课程。最后，课后要对课堂学生的学习有所反馈，根据他们的作业，下次课做评价。一般来说，教师可以在课前、课中、课后不同阶段灵活地开展教学活动，引导学生逐渐形成计算思维能力。

6、学生成绩评定改革

学生成绩的评定，要一改传统的期末考试一次定的方式，通過每一个课设定的学习任务完成情况评定成绩，采取评估的方式，对布置学生的计算机学习任务评估。对任务的评估，教师可采用访谈式评估，围绕三个问题展开讨论：一是动机，起初做这个任务的动机是什么？二是创建过程，任务的设计计算流程是什么？在任务完成的过程中遇到了什么问题？你如何解决这些问题？三是反思，这个任务你希望改进和完善的是什么？如何改进？这种评估强调思维能力的培养，将评价落脚点定位在项目任务成果上。

总而言之，计算思维的培养能够理清学生的思维认知，对学生今后的计算机学习与运用具有极为重要的意义。但是，目前小学信息技术教学中仍普遍一些问题，亟待教师在教学中进行相应地教学改革。

参考文献：

[1] 赖晓云. 多媒体教学软件信息设计与加工策略研究———基于梅耶多媒体教学设计原理 [J]. 电化教育研究，2015，（1）：77-82.