计算思维在初中信息技术编程课程中的实践探索

徐　忠

计算思维在初中信息技术编程课程中的实践探索

徐忠

（江苏省常州市金坛区华罗庚实验学校,江苏常州213000）

随着社会经济不断地发展，我国越发重视学生的计算思维。在新时代的背景下，我国信息技术得到了进一步的发展，信息技术编程成为重要的教学内容。计算思维在初中信息技术编程课程中起到了关键的作用，提高学生信息技术素养，成为教学目标。文章将主要针对计算思维在初中信息技术编程课程中的实践应用进行深入分析，以此激发学生对其的兴趣。

计算思维；初中生；信息技术编程；实践

初中信息技术编程课程的实用性比较强，不同的编程软件有着不同的版本，学生在学习课堂知识的同时，还需了解自己家电脑的系统。初中信息技术编程课程中包括了大量的图片与文字库，学生在学习软件时，可以直接观看，对其产生兴趣。

一、初中信息技术教学技术现状

（一）教学理念落后

在传统信息技术课堂上，教师大多都是采用“灌输式”教育，为学生传授相关知识，以“独立模块”为主，将学习活动划分为不同板块，这种教学模式过于死板。全班同学都是一个任务一个软件，同样的操作，会阻碍学生发展，不利于培养学生的独立思考能力。在课堂结束后，对信息技术的学习也就结束了，学生缺少课后练习，对于这一方面的意识较薄弱，教学效果比较低。

（二）教学水平低下

部分教师在初中信息技术课堂上，依然在采用传统的教学模式，学生学习过于被动，课堂内容枯燥，学生很难对其产生兴趣，会在课堂上走神、瞌睡，这种教学方式完全不符合学生的身心发展特点，不利于提高课堂教学效果。教师为了赶进度，会忽略学生的实际学习情况，不重视学生之间的差异，统一对学生进行管理。这种单一的教学模式，会阻碍学生发展，基础好的学生得不到提升，基础差的学生跟不上学习进度。当前，信息技术教师仍在采用落后的教学手段，跟不上现代化社会的变化趋势，未能熟练应用先进的教学手段，导致教学水平低下。

二、计算思维在信息技术编程课程中的重要性

在新时代的背景下，我国计算机技术得到了进一步的发展，被广泛地应用于各个领域，改变了人们的生活方式。随着现代社会对信息技术人才需求量的增加，软件开发在不断更新。在开展编程教学时，教师应当积极培养学生的编程思维，让学生对计算机技术有全面的了解，培养学生的计算机思维，帮助其掌握编程规则。

三、计算思维在初中计算技术编程课程的应用

（一）建构模型培养简约思维

开展信息技术编程课程的主要目的提高学生编程技能，在实际教学中，通过模型的方式为学生直观展示，将自然语言转化为计算机处理语言，整个过程比较抽象，教师在课堂上需要积极引入计算思维，导入真实的生活情境，帮助学生更好地理解其内容。初中阶段的学生思维能力还未发育成熟，之前没有接触过编程知识，教师需要结合学生的认知特点，基于学生的生活情境设置相应的教学任务，明确任务目标。比如，在课堂开始前，教师为学生展示赛车的图片，观看赛车比赛，让学生讨论一下赛车的特点，结合编程运动对象的特点，建立思维基础；研究智能车在行驶中会遇到的各种问题，让学生感受到学习编程的重要性，正确认识编程软件程序与社会问题之间的关系；趁机引入智能汽车的设计，为学生提供解决问题的动力，营造良好的学习氛围；细化计算机的知识点，明确知识重点与难点，通过计算思维解决问题。在整个过程中，教师一定要尊重学生的个性化发展，规范引导，理顺解决问题的思路，顺利完成每一步的操作。

（二）以程序图为基础辅助学生学习

在学习程序软件时，通过程序流程图，让学生直观地了解其运作过程，构建学习程序，加深对其的认识。教师要根据实际教学情况，从以下几个方面开展革新：第一，针对抽象的问题，在解决问题的过程中培养学生的空间想象能力，在大脑中构建相应的模型。第二，借助流程图形成思维能力，构建流程图，培养学生的思维能力。在学习排版问题时，引入流程图，对其进行动态分解，在分解过程中建立流程图，加深理解，辅助学生完成课堂任务，提高其规划能力。

（三）借助信息技术编程，培养创新思维

在信息时代下，初中信息技术编程课程在不断发生变化，编程软件版本比较多，其功能指令在持续增加。教师通过板块进行教学，培养学生的计算思维，引入真实的计算机案例，跟上时代的发展趋势，更新软件版本，引导学生掌握指令的运用策略，加强对编程软件的应用，从抽象的知识转变为具体应用。对比新旧版本，运用程序语言给学生提供充足的时间，研究版本之间的异同，通过不同的指令创造不同的东西，以此提高学生的技能运用水平。

（四）采用任务拓展教学方式提高学生的思维能力

任务拓展教学也被称为任务驱动法，在任务驱动下能够提高学生的学习积极性，为学生学习信息技术提供动力，让学生主动参与软件学习中。在信息技术课堂上，教师应当给予学生正确的指导，帮助学生完成学习任务，发现学生在思维上存在的不足，加大培养力度，弥补不足。教师可以通过任务拓展逐步加深学习难度，在设置任务时，以教学内容为基础，结合学生的认知规律，考虑学生是否能够通过努力完成。在呈现任务的过程中，让学生之间自主探讨，完善计算思维。

（五）建模思想的实际应用

在实践应用中，学生在学习的过程中会遇到各种问题，这种问题仅靠重复的操作训练方式很难解决。比如，在学习电子表格复制这一内容时，虽然之前教师有带领学生进行相关技能的操作训练，但是在实际训练中，场景发生变化时学生会不知所措，不知道该怎样使用复制工具解决问题。应用建模思想能够帮助学生了解内在联系，运用现有的模型解决学习中遇到的问题，达到提高学生问题解决能力的目的。教师在实际教学中，一定要特别注意计算思维训练与信息技术作品制作的结合，在课堂上体现出计算思维的核心。例如，在学习同类软件时，Word、Excel等办公软件的菜单中都会有保存、打开等功能，学生建立模型，在后期学习中遇到类似的软件就能直接操作，解决学习中的问题。教师在信息技术课程项目教学的过程中，带领学生从项目规划到实施，完善知识结构，能够确保项目顺利进行，通过项目活动建立实施过程的模型，达到最终的教学目的。

四、培养计算思维采用的教学策略

（一）用项目式教学法培养学生的计算思维

项目开发训练是编程学习的一项重要环节，在信息技术编程课程上带领学生实践，从中得到编程启发，掌握编程技巧，可以提高学生的编程水平。教师在教学的过程中需要特别注意在项目式教学环境中对学生的培养，提高对计算思维的重视程度，明确教学目标，推动编程学习顺利开展。例如，在课堂开始前，教师可以为学生准备一个现实编程项目，以小组为单位对项目进行开发研究，给学生布置相关的任务，让学生在项目编程的过程中对其加以思考，小组合作共同克服困难，解决问题，能够达到提高学生计算思维能力的目的。教师采用项目式教学方法需要为学生提供相应的环境，帮助学生适应编程气氛，加入课堂活动中，运用课堂上学习到的知识解决问题，完成知识迁移，培养学生的计算思维，为后续的学习奠定良好的基础。

（二）运用模式识别培养学生的计算思维

教师在为学生讲解有关编程的知识时，一般都是按照教材内容对学生进行编程讲授，编程具有一定的抽象性，会涉及语法功能图。初中阶段的学生学习能力有限，很难正确理解教师讲解的内容，在学习编程时逐渐对其失去兴趣，对培养计算思维极其不利。针对这种情况，编程教师可以选择运用模式识别，激发学生对其编程的兴趣，培养其计算思维，掌握语法功能图等知识，降低学习难度，帮助学生掌握课堂上抽象的编程知识。教师可为学生选择一些具体的案例，寻找编程规律，对模块进行识别，使学生对其产生好奇心，增加研究兴趣。在学生形成编程思路以后，会积极地参与到编程实践中，理解有关编程的知识。例如，在课堂上为学生提供已开发的游戏系统，为学生演示该系统的各个功能，经过演示，学生会对其有一个基本的了解，调动系统代码，按照模块逐一展示。教师在讲解结构规律的同时理清功能项目的逻辑，让学生学习使用方法，加强对其的训练，从而提高学生的计算思维。

（三）整合教学内容

在课程实践中，教师应对计算机程序课程内容进行优化，整合理论教学内容与实践教学内容，分析课外案例，通过其进行课内教学指导，构建相应的特色课程教学体系。在前期教学中，教师应介绍基础理论知识与计算思维，制定思维训练方案，通过树形分析方法引导学生解析相关的算法，加深学生对其的理解。教师可以在课堂开始前收集相关的资料，总结真实案例，解决学习中常见的问题，将计算机程序设计任务与教材内容整合在一起，丰富教学内容，对教学方式进行创新，重点培养学生的计算思维，帮助学生掌握计算思维方法，增加理论知识储备，提高实际操作能力。

（四）掌握基础语法

在规定的课堂时间内，学生必须掌握基本语法知识，解决程序语言问题，在学习中融入计算思维，为创新思维的培养创造良好的条件。教师可选择具有代表性的案例，挖掘其中的语法知识，从简到深逐步增加学生学习难度。例如，在课堂上选择使用过的案例，身体健康指数BIM、温度转换等，给学生提供实践的机会，让学生独立完成编写；对于稍微复杂的案例，可以采用修改错误的方式进行练习，鼓励学生对解决方法进行创新，选择不同的算法，增加体验感，树立学习自信，能够培养学生的计算思维。教师不能仅靠讲解记忆抽象的概念，需要搭配案例，让学生体验到其应用价值，通过案例进行理解，发挥学生的创新能力，解决实际遇到的问题。

（五）重视在线评测系统的应用

在线评测系统主要用于对程序源代码的自动评判，能够在线编译服务器的源代码，生成相应的可执行文件，与服务器数据库的测试数据输出文件进行对比，判断学生提交的程序是否正确，评测耗费内存，记录评测结果，返回给学生。除了源代码评判外，还有用户管理、题库管理等功能。在线评测系统具有一定的严谨性，能够实时查看排名情况，激发学生的实践自主性，同学之间进行讨论交流，完成符合编程课程的实践特点，能够提高教学质量。

（六）信息技术编程课程要树立建模思想

经过实践可以发现，学生在学习过程中会遇到各种问题，利用重复操作训练很难解决这一问题。例如，在学习电子表格复制这一内容时，很多教师都会引导学生反复练习，在后续学习中，场景发生变化，学生就不知道该如何操作进行复制。在这种教学模式下，学生学习过于被动，无法掌握正确的操作方法。针对这一问题可以应用建模思想，帮助学生寻找问题之间的联系，掌握其中的规律，引导学生运用建模思想解决学习中遇到的问题，以此提高学生的解题效率。在教学中，将计算机思维与信息技术作品制作结合在一起，体现计算机思维核心思想。例如，在学习Word、Excel等办公软件时，都会有保存、另存等功能，在后期学习时会遇到类似软件，可以直接在脑海中建立计算机模型，解决学习过程中的难题。在设计信息技术项目时，带领学生从项目设计到实施，发现其中存在的问题，对其进行完善，保证项目能够顺利完成，由学生亲自参加，在脑海中建立项目活动实施模型。

（七）加强对技术文化内涵的理解

近几年，信息技术逐渐兴起，对学生有着一定的吸引力，教师想要帮助学生深入理解，掌握技术发展趋势，就必须引导学生快速进入学习状态。在开展初中信息技术课程时，计算思维教育不能仅停留在工具使用层面，应当加强对学生的引导，理解计算技术知识原理，锻炼学生的信息技术技能，将其与现实生活情境结合在一起，在接触计算机概念时使其变得更加具体化。例如，在学习关于“文件存储”这一内容时，以故事的形式为学生讲述，详细介绍时代的发展以及科学技术的发展历程对存储方式产生的影响，了解在不同环境下存在的差异。教师采用创设情境的方式，以教学内容为基础，选择相应的存储设备，贴近学生的生活，对提高学生的信息技术水平有着重要意义。

（八）积极采用数字技术

信息技术课程是将技术与应用结合为一体的学习方式，在实际学习中，应当将理论与实践结合在一起，提高学生的技术运用能力，通过实践掌握学习技术的方法。在信息技术课堂上，教师采用情境创设的方式，为学生设计相关的问题，让学生在问题引导下走进学习情境，感受到学习信息技术的乐趣，可以提高学生的学习积极性，为学生成长打下基础。例如，在学习“计算机网络结构”这一内容时，教师可设计探究活动，在具体事例中挖掘信息技术的知识，通过加深学生对其的理解，保证探究活动可以顺利开展。教师在为学生提供阅读材料的同时，还需引导其划出关键句，提炼文章要点，达到提高教学质量的目的。在资料中有描述路由器的特点、识别路由器的标识，与校园网进行连接。在完成探究活动以后，学生对所学的知识点进行综合归纳，站在专业的角度加深理解，掌握理论知识，提高知识应用能力。教师在整个过程中，应当帮助学生体验知识推导过程。

五、结语

根据上文可以得知，在初中信息技术编程教学中，教师应当将教学重点放在培养学生的思维能力上，完善教学方式。在课堂上加强实践训练，设置相关的问题，以流程图的方式开展教学，拓展教学任务，激发学生的学习积极性，从实际出发，确保其符合学生的年龄特点，培养计算思维，在实践中形成思维能力。

[1] 王荣良.计算思维教育中的学生能力分析[J].中国信息技术教育,2020(9):49-52.

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