高中信息技术教学中学生计算思维培养的问题及解决方法

马文敏

（甘肃省兰州市第六十一中学，甘肃 兰州 730060）

计算思维作为高中信息技术学科核心素养的重要内容，是高中信息技术课程改革取得的重要成果，逐渐受到广大教育工作者的重视。学生计算思维的培养不仅能够促进学生综合素养的形成，同时引导学生形成创新意识，对学生之后的学习和生活有着重要的影响。新时期的高中信息技术教学中，重视学生计算思维意识以及创新意识的形成，让学生具有利用计算思维解决问题的能力，提高学生的信息技术综合能力，是实现信息技术教学目标的关键。但是在高中信息技术教学活动实际开展过程中，受到客观因素的限制，仍然存在一定问题，影响了学生综合素养教学的形成，在很大程度上影响了教学效果。本文笔者基于过往教学经验，对当前信息技术中存在的问题进行分析，探讨解决措施，以此提升教学素养，推动信息技术教学活动的开展。

一、高中信息技术教学中培养学生计算思维的意义

（一）计算思维是当前时代学生的核心能力

随着信息技术、大数据技术、人工智能技术的发展和普及，人类社会进入信息时代，对于学生的能力提出新的要求。要求学生具有计算思维，能够根据问题进行分析并提出解决策略，制定有效的方案并执行。在信息时代，培养创新型人才是各个时期教学活动开展的主要目的，高中信息技术教学亦是如此，而计算思维是创新型人才必备的素养。因此，在当前信息时代，培养学生的计算思维，提高学生创新能力以及问题解决能力，是符合当前时代要求的，也是符合教育改革的要求。只有学生具有更高阶的计算思维，才能更好地适应社会的发展，完成教育的目标，为国家培养更多的优秀人才。

（二）计算思维的培养是当前信息技术教学的要求

随着科学技术的进步高中信息技术教育不断发展，迎来了改革契机，计算思维成为信息教育摆脱传统“灌输式”教学的重要切入点，为信息技术课程改革提供理论支持。培养学生计算思维的重要性已经逐渐被越来越多的教育工作者认可，渗透于信息技术教学的每个阶段，是社会需求和时代特征下计算机教育的深度改革。随着素质教育的推行，计算思维培养实施成为新课标的重要内容，在新课标中，信息技术注重学生信息意识、计算思维、数字化知识创新以及信息社会责任等四个方面的培养。因此，计算思维的培养不仅是当前信息技术教学的要求，同时也是信息技术课程内在价值的体现。

（三）信息技术教学是培养学生计算思维的重要途径

计算思维是运用计算机解决问题的一种思维习惯，涉及计算机应用的各个环节。信息技术教学是培养计算思维的重要途径，问题解决能力是计算思维的具体表现，在信息技术教学中，不要停留在相关知识的掌握，在掌握信息技术知识和原理后，更注重学生实践能力的培养。同时，计算思维是一个长期形成的过程，是一个从低阶到高阶转变的过程，这和信息技术教学课程特点是相符合的，通过用计算机语言为学生营造真实的教学情境，让学生完成从形象到抽象、从具体到概念的转变，因此，学生计算思维的形成是高中计算信息技术教学的重点。

二、高中信息技术教学中学生计算思维培养的问题

（一）教师缺乏对计算思维的正确理解

计算思维形成已久，但是将计算思维作为高中信息技术核心素养是新课程标准首次提出。同时，虽然对计算机思维的概念进行了界定，但是却没有对高中信息技术中学生计算思维培养方法进行明确。其次，在当前高中教学中，由于升学的压力巨大，学校、教师和学生对于信息技术学科的重视度不够，导致日常教学活动开展比较随意，甚至部分学校只是针对会考内容对学生进行专项训练，对于信息技术的实践应用活动开展较少。在此背景下，大多数信息技术教师对计算机思维内涵缺乏深入了解，缺乏有效的信息技术教学策略，甚至部分教师认为，计算思维就是计算机编程教学。由于教师缺乏对计算思维的正确理解，且尚未形成完善的教学体系，在很大程度上阻碍了高中信息技术教学中学生计算思维的形成。

（二）学生缺乏基础的计算思维

在高中信息技术教学中，不仅要让学生掌握基础的知识，培养学生的实践操作能力，同时，还需要引导学生将计算思维应用到学习、生活中，养成思维习惯，让学生具有发现问题和解决问题的能力。在高中信息技术学习中，学生对于基础知识的掌握存在着较大的差异。其次，在义务教育阶段，信息技术课程缺乏系统性和连贯性，尤其是一些农村学校，受限于教学条件，学生对于信息技术知识的掌握较差。同时，部分同学对于信息技术能力理解有误，更喜欢利用计算机玩游戏、上网，对于计算机程序语言缺乏实践与了解。受这些实际情况的影响，学生对于算法、思维导图以及计算概念和方法缺乏必要的认知，缺乏基础的计算思维，对于信息技术这些活动的开展造成很大的负面影响。

（三）受到信息技术教学的影响

与传统学科教学不同，信息技术知识更新快，技术日新月异，从而导致了信息技术课程内容具有一定的延迟性，跟不上技术的发展。同时，由于计算思维提出时间较晚，对于学生计算思维的培养方法尚在摸索中，部分教材没有体现计算思维和核心素养思想，难以对学生展开针对性的教学培养。当前，部分高中信息技术教学中仍然采用老版教材，该教材应用已经超过十年，和教材编写时期相比，信息技术早已发生了变化，新技术的更新换代早已完成，甚至在教材中提到的技术和专业名词早已淘汰。在此形势下，这样的信息技术教学内容肯定无法满足学生的学习需求，对学生计算思维的培养有着较大的影响。同时，在当前信息技术教学过程中，采用了不同版本的教材，尤其是同一地区不同阶段的信息技术教材版本难以统一，导致教学内容的安排缺乏系统性和整体性规划，对学生计算思维的培养产生了不利影响。因此，编写一套完整的、系统的以培养学生计算思维为目标的信息技术教材是当前迫切需要的。

（四）教学评价体系不够完善

教学评价是推动学科发展的重要内容，是学科持续发展的保障。只有制定完善的评价体系，才能促进学科科学发展。因此，科学的教学评价体系是推动信息技术发展，促进学生计算思维形成的基础。随着新高考改革在全国多数省份的推进，针对信息技术教学评价体系的建设情况存在较大的差异，除浙江省外的大部分省份都缺乏有效的信息技术评价体系，仍然将信息技术作为常规的考试科目，且考试水平相对简单。部分教师会以考试内容设计教学环节，将信息技术变成了学生考试的培训课，通过考试前多种类型的真题练习，让学生具备考试能力，以顺利完成考试内容，完成学科结业考试。这样的教学模式和信息技术课程标准背道而驰，仅仅以考试作为学生考核评价的标准，缺乏对学生学习过程、实践能力以及学习态度的考核，难以真实反映学生的计算思维水平。因此，在高中信息技术教学中，教师要在新课程标准的指导下，从学生出发，开展过程性评价，对学生的知识掌握、实践能力、学习态度等进行综合评价，让学生具有高阶的信息技术能力，养成计算思维。

三、高中信息技术教学中学生计算思维培养中的问题解决方法

（一）加强教师教学素养

信息技术课程标准出台已经有了一段时间，教育部门也开展了多次的相关培训，但是这些零散的教学培训，无法对教师进行系统性的培训，很多教师都属于“走过场”学习，以完成学习任务为目标，导致教师对于课程标准的理解流于表面，难以将其真正应用在教学活动中。为了进一步提升教师专业素养，加强新课程标准的教学实践，需要开展系统全面的教学培训。教育部门要丰富培训形式，以线上线下的方式开展教学培训，介绍最新的教育理念，分享教学案例，以此提升教师的专业素养。其次，教师要建立主动学习意识，以适应信息技术更新快的特点，保持专业的学科意识，认真对待时代发展和科学的进步。同时，教育部门要建立激励机制，用有效的激励制度引导教师进行自我学习和主动学习，将教师的专业素养和学习情况与绩效、职称、评优等事项挂钩，从而促进教师更加深入地参与学习，提升教师的专业素养。

（二）重视学生计算思维的形成

计算思维不仅局限于学生对信息技术问题进行探究，同时还有在现实生活中发现、思考的能力。教师在教学中要从学生出发，改变以往知识传授为中心的教学观念，引导学生更多地进行实践探究，让学生发现问题、利用所学知识对问题进行分析，最后找到问题的答案，完成教学实践探究。在此过程中，教师可以根据学生的实际情况采取不同的教学策略，为学生创造社会实践，让学生置于浓烈的信息技术创新氛围中，从而逐渐改变学生的思维方式和思维能力，树立计算思维意识和创新意识。在教学中，教师可以对学生进行正确的引导，让学生对问题进行分析后寻找解决的方法，并在此过程中渗透计算思维的培养，让学生完成学习任务，因此该教学过程需要注重学生运用计算思维分析、解决问题。

例如，在《文本信息加工与表达》教学中，教师制定教学目标，学生通过课程知识的学习掌握海报的制作。首先，教师让学生了解海报的组成，提出海报的元素，再根据学生对于海报的理解，设计一个简单的方案，然后通过小组讨论，确定一个最优的方案。其次，在确定最后的方案后，利用思维导图对方案进行细化，制定信息处理流程。最后，根据设计方案、制定流程进行海报制作，引导学生学会信息的处理、图片处理加工、文本的设置等内容。在此过程中，让学生逐渐具有分析问题、解决问题的能力，锻炼学生计算思维。

（三）重组信息技术教材

由于现有高中信息技术教材的版本比较繁杂，知识点呈碎片化特点，不够系统连贯。学生虽然学会了信息基础知识，却不能用于解决实际问题，缺乏以计算思维为主体的实践知识构架。需要教师对教材内容进行深度挖掘，促进学生计算思维的形成，根据信息技术学科的特点，以学生核心素养为目标，按照课程知识内在的结构，对教材进行重新组合，让一个个孤立的知识点成为一个有一定逻辑关系的知识模块，从而将知识系统地传授给学生，让学生感受到知识的系统性和逻辑性。同时，开展项目式教学活动，对学生的课堂作业、探究活动进行设计，完成相应的项目学习任务，从而巩固学生所学知识，让学生理解不同知识之间的联系，形成一个系统的、完善的知识体系，并能够将其运用到实践探究过程中。当然，对教材的重组并不是要完全颠覆现有的教学内容，而是在原有的基础上进行优化，将知识的传授变为知识的引导，以创客教学、翻转课堂等形式加强对教学的创新，从而提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，树立计算思维意识。

（四）转变教学方法

在信息技术教学中，使用恰当的教学方法培养学生的计算思维能力是非常重要的，让学生可以更加轻松地学习相关知识，提高教学效率。在传统信息技术教学中，计算思维培养未受到重视，在新时期的信息技术教学中，教师要调整教学案例，优化教学方法，在潜移默化中引导学生形成计算思维意识。因此，教师要加强创新、转变传统、优化教学方法，有效地提升学生的计算思维能力。

例如，在《算法与程序》教学中，教材中更加重视某种语言编写程序，强调知识技能的掌握，在一定程度上忽视计算思维的形成，学生没有形成分析问题、解决问题的能力。在教学中教师通过使用头脑风暴方法，对教学过程进行优化，加强学生的实践训练。在教学中更重视学生的实践，让学生反复思考，通过比较、优化训练等形式培养学生的计算思维，根据不同的算法制作流程，实现思维意识和思维能力的训练。然后教师为学生设置问题，让学生进行编程练习，采用不同的算法，形成灵活的运用能力，夯实学生基础能力，持续强化学生的计算思维。

（五）构建有效的教学评价体系

教学评价是教学活动中重要的环节，是对教学的总结。过程性评价的核心更注重学生的全面发展，将学生的发展和知识教学进行结合，强调过程和方法动态结合，在评价过程关注学生的情感、态度以及价值观念的发展。新时期的高中信息技术教学以学生教学主体，注重因材施教，关注不同学生之间的个性差异和发展特点，积极创新，利用有效的教学评价体系，推动教学活动的开展，培养学生的计算思维。过程性评价是在开展教学互动过程中及时反馈教学信息，不断完善、更新教学计划，以达到预期目标进行教学评价。在进行过程性评价时既要从整体考量学生的学习情况，同时要注重不同学生之间的差异，引导学生对课堂表现以及课堂作品的质量进行反思。将反思教学和过程性教学相结合，让课堂教学活动更注重学生的个体发展，让不同的学生接受挑战，实现层次跨越，激发学生的学习积极性，促进计算思维的形成。

四、结束语

计算思维的培养是当前时代学生的核心能力，也是计算机教学改革的要求。信息技术教学作为培养学生计算思维重要途径仍然存在一定的问题，需要加强教师素养，敢于创新，重视学生计算思维的形成，对教材进行重组，优化教学方法，并建立有效的教学评价体系，培养学生计算思维，提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，让学生在生活、学习中获得更大的成功。