高中信息技术课程中计算思维的发展策略分析

代瑶

（沈阳市第一四六中学，辽宁沈阳 110121）

随着时代的不断发展，信息技术走入家家户户，很多现代化的发展和推进都需要依靠信息技术的创新。在高中信息技术的教学中，学生开始对信息技术有了较为深入的理解，认识到自身拥有一定的计算机操作能力可以为未来社会提供相对应的贡献、价值。社会对于学生学习信息技术也给予了较大的支持，高中信息技术教师需要保证计算机教学的硬件完善，对学生的实际情况以及现在社会的需求分析，创新教学思维，从而使教学可以和学生之间有更好的贴合。许多实验表明，高中生计算思维的提升，不仅有利于他们运用信息技术和知识，而且在学生面对困难和挫折的时候，对于问题的处理能力和心理状态都得到显著的提升。同时一些教学工作者应加强培养学生计算思维的意识，从而在实践中让其更加完善。

1 加强对信息技术计算思维教学的重视

通过访问调查发现，现在的高中信息技术教学还得不到相对应的重视，根据学校、家长和学生反映的情况，许多学校认为信息技术课程的开发需要投入大量资金，学生应该聚焦在自己的学习任务中，丰富自身的知识，而不是浪费在信息技术的学习上。父母认为高中的目的是考一个好的大学，学习信息技术不能为高考学生提供便利，受学校和家长的影响，学生也严重忽视了信息技术课程，导致信息技术教师很难完成高效率和高质量的教育工作。学生在信息技术的学习当中，通常都是以一种比较轻松，没有压力的状态进行。对于人物的学习也没有时光承认我是上完课即可这样的学生没有学习的目的，没有休息的方向，在学习过程当中很难去提高自身的计算思维。考虑到上述情况，信息技术教师需要从根本入手，向学校、家长、学生说明计算机技术教学是教学的一部分，更重要的是要有效改善信息技术的教学状况，让学生形成计算思维。

例如，在第一门计算机课程中，教师要求学生对一系列数字进行平均、合计和筛选。如果没有相应的学习，学生光用自己的数学思维计算和解决，效率就很低。随着时间的推移，许多学生开始使用自己的工程思维对这一系列数据进行详细分类，并有计划、有意图地进行批量放置。但是，整个过程仍然非常困难，这个时候，教师可以教学生如何利用计算机有效地处理数据，试图将数学思维和工程思维结合起来，给学生留下一个初步的印象。在通过计算机思维来解决问题后，教师可以让学生跟自己之前使用的方法进行对比，通过对比的方式来更加清晰的认识到计算思维的作用。在此过程中，学生认识到了信息技术课堂的重要性，提升了信息技术在学生心中的位置。学生可以通过信息技术的实践运用对信息技术产生兴趣，从而愿意和教师一起进入到信息技术的世界中，对信息技术进行学习。教师也需要进一步的对学生进行引导，通过循序渐进的教学，让学生可以对信息技术计算思维有更加清晰的了解和认识，唤醒学生对信息技术的学习兴趣，使学生可以在信息技术的学习过程当中更主动的探索。

2 信息技术教学法的合理利用

在整个信息技术教学中，光靠知识的讲解不能达到培养学生计算思维的目的，应该与相关知识在实践中的应用相结合，以帮助学生在整个学习过程中实现计算思维的内部化。迄今为止，信息技术教学法的研究已持续了近十几年，出现了越来越多的高层次教学方法，包括任务型教学方法、问题型教学方法、游戏型教学方法、故事型教学方法和微课教学方法等。其中“微课教学开发”的教学质量较为突出，受到国内外信息技术教师的青睐。课堂教学的目的是要学生掌握相应的知识点，并运用相关知识解决问题。教师需要认识到培养学生的计算思维，提高学生的知识储备需要从教学方法入手，不同的教学内容采用不同的教学方法，使学生可以对信息技术知识有更加深刻的认识，形成灵活的思维。同时，计算思维不仅仅是知识的学习，更是解决问题的整个过程，教师需要将计算机思维悄然渗透到日常生活的运用中。教师要引导学生可以通过信息技术的知识进行更加生活化的应用，通过让学生近距离地接触信息化模式的使用，从而激发学生参与信息技术课程的兴趣，在学习中提高自身的计算思维。

例如，在一系列关于“信息获取方法”的讲解中，教师可以向学生介绍目前通用的搜索引擎，介绍相应的搜索技能，并对它们进行分类总结。同时，教师还可以为学生设置相应的任务教育，要求学生使用他们认为最合适的搜索引擎检索和组织有关特定主题的信息。通过检索不同类型的信息，体验信息获取的速度和质量的“甜头”，激发学生学习的动力，培养学生解决问题的能力，在学习中实现自身计算思维的形成。在学生对信息的获取有了一定的认识和了解以后，教师就可以组织学生开展一场信息收集的竞赛。教师可以设置一些需要搜索的题目，然后学生需要依次对信息进行收集，并且以书签的方式进行保留，最快收集的学生获得胜利。教师可以对学生的比赛情况进行评价，针对学生在比赛中的知识运用，以及应变能力，自身计算思维的灵活发挥等，进行逐一地讲述，从而使学生可以对自己的学习情况有更加深刻的认识。通过竞技的方式调动学生的参与积极性，学生在实践中可以运用自己所学知识，同时逐渐熟练运用信息收集的方法，得出自己的经验和方式。

3 将信息技术的教学内容和生活结合在一起

知识的应用始终是教育的主要讨论事项，是学生真正接受整个教学的重要方向。信息技术课堂计算思维能力的培养，在很大程度上依赖于对知识的生活化再现。随着信息技术在学生生活中开始广泛使用，学生将重新评估信息技术在整个学习过程中所占的地位。许多学生利用计算机在生活中搜索相应的学习教材，通过信息技术搜索知识内容与学生的生活相集成，从而自然形成相应的计算思维。教师需要在教学中有目的性地将信息技术的教学内容和生活结合在一起，从而引导学生运用自己所学知识对生活中的问题进行解决，明确信息技术的运用方式。另外，学生目前学习负担很重，整个校园的生活很无聊，严重影响学生的学习状态。教师可以考虑创新和优化教学模式，以改善校园学习和生活的紧张气氛。生活化的信息技术教学不仅可以让学生能够更快地适应教学的内容，同时也可以让学生在学习信息技术的过程里，结合自己的生活经历和生活经验，对信息技术有更加牢固地掌握。最后，需要注意营造学生居住的家庭环境，积极与家长沟通实现家校互助的教育模式，并相应地整合计算思维。

例如，教师在开展关于网络安全问题教学的时候，很多学生对病毒、木马、黑客等相关的信息安全的了解不够，遇到实际问题时，常常束手无策。因此，课堂教学可以通过实践解决实际问题，加深学生对信息安全的理解。教师可以向学生解释黑客向计算机注入病毒的几种方法，并引导学生通过那些带有病毒的计算机，小组合作查杀病毒。在整个过程中，教师没有强调概念，而是让学生独立发现问题并进行解决。这样，实践不仅加深了印象，也培养了解决实践问题的能力，使信息技术课堂充满乐趣和活力，大大提高了教学效率。学生通过自己进行病毒的寻找和清理，可以对病毒的危害有更加深刻的认识，提高学生的责任感，促进学生在之后信息技术学习中可以遵守上网的规则，共同营造健康、绿色的网络环境。

4 注意学生计算思维的分层教学

培养计算思维能力无疑是高中信息技术教育的难点，如果想要学生形成对应的计算思维，不仅要好好学习基础知识，还需要对学生的思维能力和思维质量提出更高的要求。教师在训练学生的计算思维时可以采取分层教学的思想，使教学内容和方法更容易被接受。分层教学可以以两个方面为目标，将教学内容相应地重叠。如果是困难问题或复杂问题，可以先分层设计问题，将大问题从浅问题分割为深问题，然后逐步执行教学过程。这样可以降低学生的学习难度，让学生可以对问题从多个角度进行认知，一步一步解决问题。另一方面，教师可以对学生进行有效分层。学生之间具有差异性，学生生活在不同的环境，自身的能力上并不统一，因此，在学习中很容易出现学习效果的差异。教师将不同水平和能力的学生结合起来，为他们安排不同的学习任务，这符合学生的认知水平和知识水平，适合学生能力的教学内容更容易被学生吸收。

例如，教师在讲解约瑟夫算法的时候，可以根据学生的实际需求，采用分层教学的形式来进行。教师可以请6 名学生牵手站在最前面，说：“从最初的学生开始数，数到第三位，学生就离开队伍，谁最后离开队伍？”这时，学生们开始在心里思考，谁第一个出来，然后是谁出来，最后是谁出去。在这个过程中，一部分学生参与，下一个学生也在心里计算，让所有学生都参与。接下来，教师督促学生用链表知识进行表示，几个学生很快就写了代码并得到了准确的答案。而基础较弱的学生在学习中则遇到困难，没有找到过解决办法。此时，教师可以让提出算法的学生与其他学生共享，促进不同层次学生之间的有效交流，进而刺激学生的思维，对培养计算思维能力产生良好的推广效果。学生可以以小组为单位进行交流，将自己遇到的问题和解决的方法进行分享，对比自己和他人的思维方式，对自身的不足进行完善。

5 通过任务引导学生形成计算思维能力

在培养计算思维能力的过程中，教师可能会设计特定的学习任务，使任务的推进效果得到完全地发挥，促进学生积极分析和探索特定的问题。很多学生在学习中没有明确的目标，导致学习的动力不够强烈，自身的思维没有受到引导，计算思维的提升比较缓慢。而计算思维能力的训练过程最好基于特定的问题，可以反映这种思维模式的实用性，在特定问题的帮助下，更深入地理解这种思维方式，最后有效地学习应对的思维方法。在设计学习课题时，教师应把握规模，做题难度中等，做题参与度强。这样，可以结合学生现有的知识水平来训练计算思维，在现有的基础上改善学生的思维质量。同时，根据学生的能力来进行分层教学，让基础较好的学生可以对一些更具有突破性的题目进行学习。基础较弱的学生可以对自身的基础上进行逐步提升，提高学生的计算思维。教师也应该对学生的学习情况有一个更加清晰的了解，及时对学生的任务导向进行调整，使学生能够在符合自身的任务导向当中得到更加准确和快速的提升。

例如，在解释循环语句时，教师只是一味说明语法的实现方法和重要性，就会导致学生觉得非常无聊。此时，教师可以设计有关运动会成绩的计算成绩程序之类的非常实用的小程序，在输入结果的过程中使用循环语句。如果学生认为实用且有价值，他们当然会想学习和掌握知识点。而教师也可以继续对小程序的内容进行丰富，通过多元化的教学满足不同学生的需求。这种方法不仅非常灵活，而且在促进教育方面起着明显的作用。一旦学生充分了解并掌握了这个小程序，教师就可以设计另一个学习任务，参考上一个例子使用循环语句的方法，并鼓励学生编写解决问题的小程序。这样，学生就能彻底掌握这种计算思维，这种有趣的教学方法在学生中更受欢迎。

6 在实验程序调试中培养学生计算思维能力

随着课程的深入，学生逐渐在信息技术课堂上接触到程序编写和调试问题，这是对学生更高的要求，也是对学生计算思维能力的深化培养。学生需要在学习后，通过自己学习到的知识进行实践，并且发现自身存在的问题，继续投入到学习中，针对性地完善自身，然后再进入到实践中。很多教师在教学中都没有很好地发挥学生的主观能动性，导致学生在学习中实际效果是比较弱的，教师更加倾向于向学生单方面讲述知识，学生的思维比较呆板，没有独自面对问题的能力。对此，教师要利用好实验程序调试，教师为了更好地利用这门课的环节，可以和学生一起探讨具体的程序调试方法，在和学生一起探索问题的过程中逐渐实现对问题的解答。如果是不太难的程序，教师可以首先让学生以合作交流的形式探讨调试方式，为学生独立思考提供空间，让学生可以通过自己的努力找到解决问题的方法。在学生遇到较大障碍时，教师可以进行相应的指导，引导学生对问题进行分析，间接培养学生的思考能力。

例如，教师可以以Python 程序设计的基本步骤为线索，通过解决各个阶段的问题，引导学生形成阶段性的梯度，从而构成一个任务链。这样，学生在“做中学”“在学中做”的过程中加深对知识的了解，适当地为学生提供可扩展性的内容，充分挖掘他们的潜力，有余力的学生有更大的发展空间。这个学习任务对大部分普通学生来说不容易。教师首先要留出学生自主思考的空间，让学生首先充分了解问题，在学生遇到较大障碍时教师要相应地给予点拨。这样既可以强调学生的自主学习、合作学习，又可以在学习时使其具有规律性，在编程中获得适度的创新体验。虽然在高中信息技术课程中很少涉及实验程序编制的问题，但这与这部分内容难度大、学生一般难以掌握相关。教师在教这部分时，可以适当选择有代表性的知识点进行讲解。将知识点纳入学习任务，试图让学生完成，这可以使学生具有编程和调试程序的能力，这也是计算思维能力的直观表现。

7 结语

高中信息技术教学的主要目标就是丰富学生的基础知识，培养学生的计算思维，使学生更好地运用自己所学的知识，创造出价值。在计算思维的培养中，教师可以运用多元化的教学，调动学生学习的积极性，使学生愿意主动参与到信息化的学习中，打造高效的学习课堂。教师可以将教学内容生活化，从而引发学生的共鸣，让学生代入其中，通过自己学习到的知识进行解释现象和解决问题。在信息技术的教学里，教师要根据学生的实际需求展开分层教学，以任务为驱动，调动学生的思维，并在实践中让学生对困难进行攻克，提高学生的计算思维能力。