基于计算思维能力培养的程序设计课程教学研究

毕慧亮

(山东省青岛第一中学 山东 青岛 266002)

引言

高中信息技术课程当中最重要的组成内容之一就是程序设计，经过大量的教学实践可以证明，编程教学能够锻炼学生的逻辑思维能力，培养学生的计算思维。

1.树立基于计算思维的编程教学理念

计算思维，做为高中信息技术学科核心素养之一，能够帮助学生建立运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一种思维方式。基于计算思维的编程教学模式，就是在编程教学中，综合利用计算思维的教学策略，构建起以教师为主导，学生为主体、以计算思维能力培养为目标的教学模式。通过任务引领和问题探究，让学生在学习过程中启发思考、总结规律、掌握科学方法，培养创新能力和科学精神，提高独立思考和解决问题的能力。

2.教学改革

2.1 强化案例教学。计算思维强调的是应用计算机科学的一种思维活动，因此，高中程序设计课程教学中应注重引导学生如何尽快形成运用计算机科学的基本概念进行问题求解的思维习惯。为更好地培养学生的计算思维，教学中应做好案例的讲解，提高学生运用编程解决问题的意识。一方面，以案例来讲解程序实现的功能、程序设计的构成以及相关语句实现的功能，使学生认识到做好Python程序的合理设计与编写，能解决很多现实问题。另一方面，围绕学生熟悉的问题，为学生演示如何编写程序设计，传授编写程序设计的技巧，并通过运行程序，使学生感受程序设计的作用。结合学生所学知识，布置趣味性较强的任务，为保证任务的顺利完成，可以以小组的形式开展程序编写工作，使小组成员之间积极配合、共同努力。另一方面，做好学生任务完成情况的评价。结合程序运行结果给予学生积极的评价，尤其应鼓励学生。

2.2 应用启发式的教学模式。教师在引导学生解决问题的过程中，要先让学生反思与回忆，也就是让学生用已经写好的代码来对应教师提出的问题，探讨这段代码是否可以解决这些问题，帮助学生将自己的思维转化成为目的导向和结果导向的思维。在解决问题的过程中，教师要引导学生分步骤地进行自我反思，并对其他小组成员编写出来的代码进行实质性的审查，探讨自己的代码与其他同学的代码存在哪些异同，通过批判性的思考来探讨自己的不足。在教学的过程中，教师要指出学生存在的思维的局限，依照建构主义教学的观念促进学生与其他学生进行分享。在教学完成之后，教师要引导学生通过写作的方式构建起自己的程序数据库。数据库中可以包含已经构建好的程序，也可以是小组其他同学的作品，甚至是工作总结和小组反思，这样能让学生掌握循序渐进的学习方式。

2.3 开展基于计算思维的项目式教学。项目式教学，是一种围绕项目开展的教学模式，立足于真实的情境，对传统的教学内容进行重新整合，将需要掌握的知识内容划分成独立的教学项目，以任务为导向，以学生为主体，教师为引导，让学生通过实践体验、探索创新等学习方式，获得较为完整和具体的知识。项目式教学法以真实情境、协作化的特点，在编程教学中有独有的优势。情境化的项目，可以激发学生的探究热情；多样化的学习方式，可以削弱学生的畏难情绪；以任务为导向，可以将零碎的知识系统化、集成化。

2.4 基于计算思维的教学内容设计。教学工作在开展的过程当中，需要认清计算机思维能力培养和计算机理论知识传授之间的关系，将计算机思维充分的贯穿在理论课程教学当中。程序设计课程在这里开展的过程中，要将知识理论作为基础，调整整体的教学内容，着重的讲解计算机理论知识当中的难点和重点。将教学内容设计分为两大部分，分别是理论教学设计内容以及实践设计内容。理论教学课程在整体开展的过程当中，主要是为了培养学生的计算机计算能力，将程序设计的相关课程作为主线，其中会包括语句与流程控制、函数、数组、指针、结构体、编译预处理与外部函数。课程在整体开展的过程当中，会着重的对程序设计的基础思想和应用的方式进行讲解，课程在开展的过程当中会淡化语法的教学，将单纯的语法教学进行转变，提前引入函数和指针的应用概念。通过循序渐进的教学，能够将函数和指针充分的结合在一起，对重点和难点进行分散教学，能够让学生在短时间内可以接受到更为夯实的理论知识。在开展实践教学的过程当中，学生们能更好的将理论知识应用于实践，掌握计算思维方法。

结束语

在信息化社会不断发展的过程当中，社会对于人才的需求提出了更高的要求，计算机基础思维是学生所必备的一个技能之一。教师以及学校对教学方案以及程序设计课程进行设定的过程当中，应该具有针对性，不断的培养学生的计算机思维能力，强化计算机思维教学理念，推动程序设计课程不断的进行改革。程序设计课程在进行调整的过程当中，教师应该加强对计算机思维能力的研究，不断的培养学生的计算机思维能力，将日常的理论知识融入在程序设计系统当中，使得学生能够在程序设计课程上，利用计算机的思维来解决日常当中所遇到的问题。