初中信息技术课堂中计算思维的培养策略探析

彭胜丹

一、引言

众所周知，信息技术课程与计算机教学关系密切，在信息时代大背景下，计算机的学习和使用也是学生的一项核心竞争力，适应当前社会发展趋势。但是就我国计算机教学来看，存在课程设置少、课堂内容缺少、学生学习积极性低的问题，需要学校的教育工作者们对信息技术等课程的教学做出一定的改革，以更好地帮助学生在认知、理解等方面进行计算思维的培养，让学生能够科学地提高信息技术知识的学习和应用能力，提高自身的信息素养，促进学生计算机能力的培养。

二、计算思维培养的积极意义

计算思维是指将问题分解，并利用所掌握的计算科学知识找出解决问题的办法，它包括四个组成部分，分别是问题分解、模式识别、模式归纳和算法开发。初中阶段没有将计算思维的培养进行明确拆分，主要是将计算思维的培养放在日常的教学活动中，通过平时信息技术课程的教学来潜移默化地影响学生，让学生在日常学习信息技术知识时体会到计算机等技术的奥秘，学会灵活处理信息技术问题的方式，能够养成初步的计算思维。信息时代，以计算机技术为核心的信息技术渗透到各行各业各个领域，计算思维已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一种能力。所以在教学改革中增加和重视信息技术课程和计算机课程是必要决策。初中阶段是学生学习计算机技术和信息技术的黄金时期，学生这一时期没有过重的课业压力，可以更加深入地进行信息技术的知识和技能的学习。而且初中学生已经具备了有效获取知识的能力和主动探求知识的意识，在初中阶段计算思维的培养能够更有用和高效。加强计算思维的培养对学生来说是终身受益的好事。首先，对刚上初中的学生来讲，因为计算机知识在小学学习得并不深入，大多数学生也没有计算机编程学习的基础，计算思维的培养就可以让学生从思维等更深的角度来对新学知识进行探究和思考，让学生可以在掌握信息技术的基本技能的同时获得思维的升华，能够获得事半功倍的教学成效。其次，信息技术已经是社会越来越关注的问题，信息日常化也是当今世界趋势，计算思维的培养对学生学习使用计算机会有一定的积极作用，锻炼计算思维可以让学生提升信息技术操作能力，为未来的深入学习及发展增强自身实力，对未来的学习和生活都有好处。而且现在世界处于经济全球化、信息日常化时期，中学信息技术课程是为了使学生更好地适应社会的发展而对他们进行计算机兴趣的培养和促进计算思维的提高，为我国栽培创新型人才出份力。

三、初中信息技术课堂中计算思维培养策略

(一)趣味化信息技术教学策略，游戏中培养计算思维

初中阶段的学生具有独特的学习特点。相较于小学的学生，他们的观察的能力和自觉性显著提高，对事物的持久性和耐性也有一定的优势；相对高中的学生，他们心智较为活泼，没有课业繁重的压力和思维的过于固定化，还存在一定的玩趣心理。在初中信息技术教学中加强学生计算思维的培养，首先就需要初中信息技术教师针对初中阶段学生过渡性的学习特点进行教学策略的思考探析。比如承接小学兴趣性学习的学习特点，在初中信息技术教学中使用趣味化的教学策略，在教学游戏中培养学生的创新思维。初中信息技术教学中的游戏设计主要是引导作用，通过游戏化体验吸引学生主动参与课堂，从而在课堂的高度参与中提升计算思维能力。信息技术的游戏化教学可以采取游戏活动的形式。比如在进行初中信息技术课程中C语言的教学时，可以运用游戏活动的方式让学生在课堂上得到更多的知识收获。首先初中教师可以先控制学生的电脑，讲解活动游戏的规则，将C语言运用中的重点难点对应设置为一个个关卡，让学生向在游戏中升级打怪一样解决知识内容中的重点难点。然后教师对学生的电脑实施控制，让学生在自主学习后或者是在教师讲解了知识内容后进行游戏学习探讨，教师在适当的适合将答案选项通过大屏幕展示出来，让学生进行验证，同时统计分数。教师还可以用不同的颜色代表不同难度的知识内容，让学生一目了然地了解知识的重点难点，轻松地学习。事实证明，游戏化的教学有利于学生课内外的学习，轻松的氛围能够让学生在趣味互动过程中让计算思维更加自然地养成。中小学信息技术课程的主要任务是要培养学生对信息技术的兴趣和意识，让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能，了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。除了学生原先对计算机较为陌生的因素外，以轻松的教学氛围、趣味化的教学方式，可以更好地契合初中学生的学习特点，提高学生对信息技术学习的积极性，提高自主学习能力，促进学生计算思维的养成。

(二)创新性信息技术教学方法，科学化培养计算思维

在现代信息社会中，创新思维能力培养是学校教育工作者十分重视的内容，而计算思维也属于创新思维中的一种，是通过信息技术等课程进行教学和培养的。计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为，本质具有一定的抽象性，所以需要初中信息技术的教师能够创新信息技术课程的教学内容，让学生更好地掌握基本的信息技术知识，对信息活动过程增加理解，科学地培养学生在生活中解决信息技术问题和学习信息技术的能力，促进计算思维的养成，提高学生信息素养。教师可以通过创新性地创设信息技术教学内容，来促进学生的学习视野的拓展，构建高效、多元的信息技术课堂，来促进学生对信息技术的认知增强，进而科学培养计算思维。例如在七年级下册信息技术教材中C语言的应用教学时，按照传统的教学方式就是教师将教材内容的基本内容和操作给学生进行讲授，然后再让学生按照教材示例按步骤进行课程内容的操作，最后在下课前将操作好的结果给教师检验或者通过教师机与学生机的连接提交作业。这样的教学很容易使学生一学就忘，而且传统的课堂效率低下，不利于学生信息技术的学习。从创新性的教学来看，在C语言的应用教学中，初中信息教师可以采用不同教学方法相结合的方式来进行一堂课的教学。比如学生运用C语言进行画图制作学习时，初中信息教师可以先采用讲授式的教学方法，讲授基本的编码式子等知识，然后进行演示教学，让学生跟着一起操作绘制图形。画完这一个图形后，教师可以再采用“举一反三”的策略，让学生运用刚刚学习的知识来画其他的图形，像正方形、圆形等，也可以自行练习绘制更加复杂的图形。让学生在编码绘图的过程中开发计算思维，从多个角度领略信息技术的奥妙和内涵。计算思维的培养与教师的教学方式和教学内容有着重要的关系，培养学生良好的计算思维和信息素养，让学生把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，需要教师进行良好的引导，让学生更好地为适应信息社会打下基础。

(三)多样性信息技术教学内容，重视中养成计算思维

受应试教育的影响，大多数学校只看重学生的文化成绩，对非文化科目的教学并不重视，因为对信息技术课程的重视程度低，所以中小学课堂大多还是采用传统的教学模式和教学方法，这对学生计算思维的培养具有一定的阻碍。所以当前的信息技术教学中教师要提高对信息技术课程的重视程度，进行多样化的教学内容探索，在初中信息技术的课堂中提高学生的计算机思维，增强学生的信息技术学科的核心素养。例如在进行七年级下册Flash动画的逐帧动画教学时，逐帧动画是初中学生进行Flash动画学习的第一课，基础性的知识对学生来说十分重要，对未来学习效果也有一定的影响。在这一部分的教学中因为操作简单，大多是需要学生学习和了解的基础知识内容，需要学生记忆，具有一定的枯燥性。一般的信息技术教师都只告诉学生有关怎么做动画才能有效，没有将具体概念解释清楚，课堂内容较少，学生也一知半解。其实在现代教育中，因为多媒体技术等的运用，课堂容量有了很大程度的扩大，教师也应该追随现代化社会发展的脚步，积极探索提高课堂效率的措施，增加课堂内容。在Flash逐帧动画的教学中，教师可以适当将课堂分成几个部分进行教学，比如课程介绍部分，先让学生熟悉Flash软件的概念、功能等，再给学生介绍动画的概念，进行一些动画的演示，促进学生的理解，然后将逐帧动画需要掌握的一些概念如各种形式的帧的概念和作用进行讲解，然后引入到课程的主要讲解内容——逐帧动画，将逐帧动画的由来和制作逐帧动画的要点给学生进行强调，最后让学生自行实践进行动画制作。通过分部分教学这种条理化、多样化的教学，可以让教学内容更加丰富，学生可以学习到更多的知识，也将课堂的效率有效地进行了提高。多样性的教学内容其中有一部分是借助了信息技术的发展，也就是现代教育技术的运用，想要有效地培养学生的计算思维，还需要初中信息技术教师自身功夫在，跟上时代的步伐，能够不断地学习新兴科技知识技术，了解时事，学习新教育器材和设备的使用，能够将教学重点进行准确的确定，有效规划信息技术学科的教学内容，促使教学效果有效提升，最主要的是要提高对信息技术学科的重视程度，构建高效信息技术课堂来促进学生计算思维的培养。

(四)合作化信息技术教学方式，有效性构建计算思维

初中阶段学生正处于思维发展、意识提升的关键阶段，教师的指导、帮助和同学、同伴的合作陪伴对他们来说都至关重要。信息技术的学习对初中生来说有一定的思维难度和素养要求，所以通过合作探究的模式来进行信息技术知识的学习和计算思维的培养是不错的教学方式，也符合素质教育理念和以学生为中心的教学理念。培养学生计算思维要给他们留出足够时间和空间进行自主性探讨，在合作探讨的过程中有思想和思维的升华，创造出轻松的学习氛围，让学生学习和探究有事半功倍的效果。比如在进行七年级下册信息技术第四单元编写一个简单的C语言程序的主题教学时，这一部分的教学的目标是让学生掌握C语言的方法，能够识别C语言的基本语法元素，并且让学生体验编写简单C语言程序的过程。这堂课按照教学目标来看需要教师将课堂交给学生，所以在这里使用小组合作探究的教学方法再适合不过了。初中信息技术教师可以根据学生学习情况的不同将学生分成不同小组，将学习情况较好的同学和学习情况一般的同学分为一个小组，带动学习。然后将这堂课的内容分成几个任务板块，首先让学生进行教材研读，教师可以提供教材引申问题引导学生进行教材阅读，比如“如何在键盘上输入××符号？”“编写C语言程序需要使用什么输入法？”等问题，让学生在编写C语言程序前做好充足的准备。如何就可以让学生以小组的模式进行编写简单的C语言程序的探索了。在小组探究学习的过程中，教师要时刻关注他们的学习情况，要鼓励学生遇到不懂的知识点积极提问，教师对重点难点知识点适当进行讲解。师生讨论、同学合作在课堂活动中能够很好地锻炼思考能力，对学生计算思维的培养也有很大的帮助。在长期学习过程中，每个学生都对信息技术有了不同的理解，根据学习和理解能力的不同，同学们有不同的看待问题的角度，也形成了不同的学习情况，以小组合作探究的模式进行信息技术的教学，可以让学生在日常学习中进行思想的碰撞，有利于学生突破传统思维，增进对信息技术知识内容的理解，还能够在交流互动中促进创新、创造能力的提高，实现合作双赢的良好有效的学习效果。

(五)案例式信息技术教学方法，模仿中培养计算思维

案例式教学指的是初中信息技术教师在教学过程中给出教授内容的案例参考，用完美的案例通过精美的结果充分地激发学生对制作过程的兴趣，鼓励学生积极进行制作方法的学习，从而提高信息技术课堂的教学效果，学生也能够更加主动地进行探索。案例式教学方法在课堂中的应用主要以学生为主体，让学生参照案例过程，运用所学知识技能进行模仿性训练，提高对信息技术知识内容的理解，对学生逻辑思维能力和计算思维能力培养也有重要的作用。比如在Flash的路径动画的教学中，初中信息技术教师可以采用案例教学的方式，以完整的案例教学的模板促进学生的学习。路径动画教学中最经典的例子就是小车按照轨迹运行，这个例子适合教师在课上进行引导式教学，即让学生学习了基础知识后跟着教师一起进行的简单小训练。在案例教学中，是以学生为主体的，所以初中信息技术教师可以适当地增加课堂案例，除了小车按轨迹运行的案例，还可以增加像《飘落的花瓣》这样的动画作品。首先这个案例具有华美的景象，可以很好地吸引学生的兴趣，其次在这个动画作品中，融合了图层、引导图层、补间动画等Flash操作的知识点，可以让学生通过案例观察和模仿进行知识内容的复习。教师展示作品，引导制作，让学生在制作《飘落的花瓣》动画时思考“天空中飘落的花瓣是一个角色还是多个角色？”“制作时需要几个图层？”，然后复习使用引导路径的知识点，增加旋转的角度，来实现花瓣飘落的效果。学生制作Flash动画的过程就是一个思考的过程，学生需要像计算机一样去思考动画制作的步骤，分析怎么样让花瓣飘落，记忆使用的知识内容，在这样的“思考—分析—记忆”的过程中，学生可以在模仿中锻炼计算思维，将信息技术知识灵活地运用。采用案例式的教学方法能够活跃学生的思维，促进学生分解问题、逻辑化推理等多个方面的提高，能够让学生在设计制作动画过程中感受到信息技术知识的神奇与魅力，不断地增强学生的核心素养探索，提高学生的计算思维能力。

(六)实践化信息技术教学模式，运用中培养计算思维

实践出真知，在学习计算机信息技术时，只掌握了相应的知识还不够，学生还要亲身实践，增长实践经验，只有做到知行合一，才能够真正学好计算机信息技术。计算机思维是指在运用计算机工作的过程中针对问题的解决方法出现的一系列思考内容，培养学生的计算机思维，是培养学生在获取、分析、综合信息资源时从中获取有效内容，寻找出解决问题的方法。所以初中信息技术教师应该通过实际的问题引导教学，让学生们提高对计算机学习的兴趣，让学生进行计算机实践活动，慢慢产生对信息技术的熟练感，习惯使用计算机思维方法来解决问题，从而促进学生计算机思维的发展与提升。比如初中信息技术Flash动画中补间动画课程教学时，需要学生能够初步掌握Flash的基本操作，学习简单的动画制作，而补间动画是制作Flash动画中最重要的一个知识内容，关系到动画制作是否成功。Flash动画中补间动画包括动作补间动画和形状补间动画，掌握这两项基本的补间动画需要学生能够通过信息技术基础知识内容的学习，了解补间动画的特点，然后进行实践操作，在实际实践的制作过程中将动画类型运用，才能够更好地学习和巩固所学知识，有效地培养计算思维。比如在动作补间动画的教学时，教师先将动作补间动画的概念，以及构成动作补间动画的元素是元件等知识内容进行讲授。根据实际情况来看，学生大多不能将知识内容识记完整，通过实践活动能够更好地促进学生的记忆。所以教师可以设置一个实践操作的任务，比如制作一个跃动的小熊动画，考虑到初中阶段学生的学习情况，教师可以适当地提供实践参考操作步骤，引导学生进行实践操作。在动作补间动画的教学中，教师还可以采用实践对比的方式进行教学，当学生在制作动画的时候，教师引导学生在创建补间动画时进行不同的操作，让学生看到创建了补间动画操作和没有创建补间动画操作最后呈现的动画效果，从而增加对补间动画知识和重要性的理解。在实践过程中，学生一定会遇到各种各样的问题，如何找到问题所在并解决它，才是学生真正需要学习的东西，也是学生学好计算机信息技术的重要基础。所以在初中信息技术的教学中，初中信息技术教师一定要注意实践课程的安排，根据学生的实际学情，在实践教学活动中结合信息技术内容，有效创设适宜的教学氛围，适当地布置实际任务，增强学生计算机基础知识应用水平，有效地锻炼学生的计算思维，提高学生的个人核心素养。

(七)问题式信息技术教学方式，引导性培养计算思维

在信息技术快速发展的今天，对学生进行良好教育的方式越来越多，在初中信息技术课堂中加强学生计算思维培养，教师还应该从创新教学方式出发，以高效的教学方式来调动学生课堂参与的积极性，不断提高学生的计算思维能力。问题引导式教学方式是现如今较为流行，也具有一定作用的新型教学模式，主要是指在信息技术教学中教师以呈现问题的方式来进行引导教学，即在课堂上设置疑点或问题，引入课堂知识内容，推动学生对知识的学习、技能的掌握及思维能力的锻炼。比如在进行C语言中循环结构的教学时，因为C语言本身具有一定的难度，学生学习循环结构之后，对利用循环结构给数组赋值的过程可能还会有一些不能理解。学生对信息技术可能有不同的学习情况，其中根据理解能力的不同有不同的学习情况，而且学习情况较差的学生可能对询问教师问题会有胆怯的心理，导致遗留的问题没有解决，变得越来越多，进而影响学生学习信息技术的积极性，影响信息技术教学的效果。所以就需要教师能够通过观察和分析学生的学习情况进行问题式引导教学，培养学生的计算思维。比如在循环结构教学结束后，教师可以留一些与课程内容相关的问题让学生对学习情况进行检验，引导学生对知识内容进行深入思考。比如初中信息技术教师可以让学生在课后将具体的循环思路以及循环过程中可能遇到的问题和需要注意的知识点进行整理，引导学生对学习内容的查漏补缺。可以让学生思考循环变量要如何根据数组的个数来进行变换等问题，让学生真正掌握所学到的知识。初中信息技术教师还可以在问题引导式教学中结合小组合作探究的教学模式让理解较深的学生给理解较差的学生讲解不懂的知识内容，让学生在讲解和互相学习的过程中加深理解。以问题引导的方式进行初中信息技术教学，可以在将一些实际问题引入课堂，不断制造悬念吸引学生注意力的同时，引发他们主动思考、积极互动，通过对信息技术问题的思考和互动来培养计算思维，这样既能够减轻课堂教师的负担，还能够提高学生的学习效率。需要注意的是，初中信息技术教师在选择问题时，要考虑到学生的实际情况，注重问题的可行性，以此有效地通过问题引导式的教学来培养学生的计算思维。

(八)翻转式信息技术教学方法，自主性形成计算思维

初中信息技术课程对学生的重要程度不言而喻，要想在初中信息技术教学中取得良好的教学效果，需要教师始终坚持以学生为主体的教学方式，进行有效的计算思维的培养。翻转课堂是当前教育改革中非常有效的方式，把书读“活”，就需要学生能够积极地参与课堂，成为课堂的主人，才能有效地进行学习和计算思维的培养。翻转课堂的出现，打破了传统课堂的教学模式，是对传统的教学内容与教学方式，通过恰当的方法进行内容转换，便于达到更高的教学效率。现代信息技术和教育技术为翻转教学注入了新的动力，当前教育改革的大背景下，翻转课堂的教学方法被广泛地运用在学科的教学活动中。比如在讲解C语言中分支结构的相关知识点时，初中信息技术教师可以先带领学生充分了解分支结构的基础知识，然后进行操作技能知识等的基础串讲，在学生对分支结构有了一定的了解之后，让学生进行翻转课堂活动，鼓励学生将自己的所学知识和对分支结构的理解在课堂中表达出来。教师通过学生在翻转课堂中的表现可以判断学生的学习情况，及时调整教学策略。比如在翻转课堂进行过程中，学生可能会对一些知识点有所遗忘，教师可以在适当的时候提醒学生哪里可以利用if嵌套或者switch分支的方法，让学生在编写程序的过程中可以更多地发现错误、改正错误，甚至于避免错误，培养自己的计算思维以及提高逻辑的缜密性。翻转课堂是教育改革以来最有效的教学方法变革之一，一方面，教师可以从重复性、程序性的工作中解放出来，另一方面，学生可以通过学习和讲解加深对信息技术知识点的理解，积极深挖更深层次的知识内容，促进计算思维的提高。而且教师在教育中的作用不仅是引导和督促学生学习，更重要的是让学生对学习产生兴趣，进而让学生不由自主地投入到学习中去。而且在翻转课堂教学活动中，教师可以引导学生将所学信息技术的知识内容联合生活实际，鼓励学生中举一些生活中的例子来强化记忆，这样能够让学生更好地体会到信息技术的实用性，增强学生对生活的观察能力和学生的认知能力，拉近学生和信息技术之间的距离，促进学生计算思维更好的养成。翻转课堂的教学方式凸显了教学中学生的主体地位，能够很好地增强学生学习的自主性，独特的授课方式还可以让学生对所学的信息技术知识记忆犹新，更好地培养逻辑思维。

四、结语

总而言之，在信息时代大背景下加强初中信息技术课程的教学策略探究是很有必要的。计算思维和计算机能力是现代社会中学生需要具备的重要技能，所以在初中信息技术教学活动中，教师要科学制定信息技术学科教学计划，运用趣味化、多样化的教学方式来进行信息技术教学，以实际的教学活动来促进学生的计算思维的培养；运用数字化、信息化的教学方式进行计算思维培养，以高效的教学方式提升学生信息技术学科的综合能力，为社会培养优秀人才。