关于编程思维与算法在信息技术教学中的实践意义

万晋宇

(广东省深圳市龙岗区外国语集团万科城学校 广东 深圳 518129)

编程简单地说就是编定程序，是人让计算机代码解决一个问题的时候，对计算体系规定一定的运算方式，让计算机按照计算方式进行运行，并最终获得相对应结果的一个过程。很多人认为编程对于初中阶段的学生学习未免也太早了，但是编程学习不仅仅是建立在一定的知识基础之上的，而且还要求学习者具备丰富的想象力和创造力。初中阶段的学生已经具备了基本的理解能力，同时具有丰富的创造性思维。通过编程思维与算法的学习，学生能够更好地拓展自己的思考方式，提高自己的综合素养。

1.初中信息技术教学中存在的问题

对于传统的初中教学过程而言，由于学生的升学压力较大，导致应试教育完全成为初中教学的主旋律，而信息教学由于多种原因，在原有的教学体系下并未受到足够的重视，因此，在新时代的初中信息技术教学中进行编程思维有效渗透，需要对传统信息技术中存在的问题进行分析，从而能够发挥出编程思维最大的作用。在传统的初中信息技术教学中，存在部分教师自身的专业教学能力较低，并不能够将教学大纲中的核心要求，对学生进行高效、直观的讲解，也并不能够从中引导学生的学习思维提高，在教学中无法对学生进行更加高效的信息技术思维培养。也存在一部分的学校，对于信息技术教学设备，并不能够满足学生的编程学习思维培养需要，学生在学习中无法深入地学习编程知识，或仅仅将编程知识以理论的形式进行教学，不能够对学生进行高效的思维培养。同时，有一部分的教师，在教学过程中虽然已经具备开展编程思维有效渗透的能力，但是却并不能够通过合理的教学策略，将其应用到信息技术教学中，导致学生仍然以一种传统的教学模式进行学习，不利于对学生进行更加高效、合理的编程思维培养。针对目前初中信息技术教学中出现的问题，教师需要真正的联系教学实践，从而更加准确地开展初中信息技术编程思维培养策略研究，让其能够对学生的综合成长产生重要的作用。随着社会的不断发展，教育领域的教学性质逐渐发生了改变，在以前主要是为了学习而学习，而现在是为了提高学生的核心素养为学习，并不是为了就是为了让学生能够将学到的东西运用到现实生活当中。现在经济发展越来越好，要想在社会中生活也必须要学会更多的知识，虽然说初中生年纪还小，但是这个时候也正是提高核心素养的大好时机，因为一旦到了高中，就变成了为高考而学习，很少在意学生的个性发展，只是一味地提高学生的学习成绩，学习压力很大，并且学习方法也是非常的单一，不利于学生的个性发展。

2.编程思维与算法在信息技术教学中的实践意义

2.1 搭建思维模式，掌握高效信息收集。随着社会的发展和进步，对于初中阶段学生教育的方向也越来越全面了，为了更好地提高学生的思维能力，教师应当在信息技术教学的过程中积极引导学生认识编程，从而能够更好地满足未来的学习、工作需要。在实际的教学工作中，教师需要引导学生认真的了解编程的思维模式，不仅仅让学生能够对信息技术知识进行高效的学习理解，同时让学生在其他学科的学习之中，都能够合理的应用编程思维，取得较为更好的提高成果。对于初中信息技术学科而言，能够培养学生逐渐在成长过程中，实现自身思维能力、想象力和创造力的有效提升。这些能力会随着学生的年龄不断长大、思维模式的固定而逐渐弱化。因此在初中阶段教师可以通过编程思维模式的搭建，让每一个学生都能够更好地拓展自身的思维模式，在信息技术的学习之中掌握更加高效的信息技术知识[1]，并且可以将自身良好的学习思维应用到生活实践中，培养学生的综合学习能力。

例如，在传统的信息技术思维中，学生参与阅读是通过从头到尾的阅读方式，按照顺序一点一点地找到其中的关键信息并进行总结提炼。但是在编程思维之中，一条指令对应着一条动作，若干条指令会形成计算机运行的基本操作，这些指令一起构成了该系列计算机的指令系统。教师在教学过程中可以通过指令系统来考查学生是否了解他们对应的分别是什么指令，通过这种方式来验证学生是否掌握了更加高效的信息收集。通过对于信息收集思考方式的改变，更加有效地为学生搭建了属于自己的思维模式，让每一个学生都能够以更加广阔的视野参与到学习生活之中。

2.2 结合运算思维，提高学生应用能力。对于初中信息技术学科而言，单一的理论知识教学无法满足学生的综合学习需要，而在编程思维培养中，运算思维作为其中的重要组成部分，需要教师能够在教学中合理引导学生应用运算思维，从而对学生的知识应用能力进行有效培养。编程的成功与否是要以最后的结果而定的，在这过程中只有成功的运算思维才能完美地运行起来。无论想法有多好，最后要看实际的结果，才能验证学生的运算思维是否是成功的。这和我们信息技术学习的方式非常相似。比如在Word、Excel、PPT等基础软件的学习之中，我们会学习到很多格式方面的调整。进行统一格式的修改和调整远远要比一个一个字，一个一个单元格去调整更加方便。在编程学习中，学生能够更好地学习到运算思维，明白如何做才是更加方便的方法[2]。通过与运算思维的结合，能够有效地提高学生的应用能力。

Python编程则是信息技术课程的核心内容。Python语言本身简单易学，在各个领域之中应用也十分的广泛。正是编程和运算也给初中阶段的学生带来了很多思考。比如在Python shell中每输入一个命令按回车就会执行一个命令，我们如果要执行一系列命令，可以把这些命令写在一个文件中，这个文件就是程序。计算机执行这个程序就会执行文件中的一系列命令。在运算过程中我们要懂得程序的构建，在信息技术或是其他学科的学习中我们也要懂得如何才能更加清晰地将学习内容进行分类整理。

2.3 组织实践活动，促进科学思维培养。在初中阶段的教学中，学生极其容易对生活中的事物感兴趣，教师可以根据学生的这一特点，将编程思维与生活实践活动进行有效结合，从而能够更好地激发学生对于信息技术知识的学习积极性，从而能够对学生的科学思维进行更加有效的培养。编程相对于其他学科而言，试错，调整是非常方面的，在不断调整的过程中能够找到正确的方法。这种不断试错，不断探究调整的精神是学生在学习过程中重要的精神之一。相较于其他学科的学习而言，在编程实践活动之中，这个过程非常短，硬件会很快地给出对应的反应。在反复的试错和调整之中更加有益于学生投入到思考之中，提高独立思考的能力。在编程和运算的学习过程中，教师要积极地对学生进行鼓励，通过鼓励减少学生的挫败感，多引导学生感受编码在运行过程中，我们通过不断的努力一次又一次提高的快乐[3]。在实践活动之中，让每一个学生都能有效地提高自己的科学探究能力。

在教学中，最好要遵循理论与实践相结合的教学方法，特别是对于信息技术这种需要很多实操的学科。这就像“学而不思则罔，思而不学则殆”的理念一样，理论与实践是相辅相成的。此外，理论与实践相结合能够提高学生的手脑并用能力，对核心素养的提高有很大的帮助，现在这个时代越来越把提高学生的核心素养为教学目的，所以教师可与组织学生以小组形式展开一次编码的设计和运行，无论成功与否都要说明自己在其中的思考过程和具体实践的方法。通过学生亲身体验，让每一个学生都能够更好地提高自身的科学思维能力。编程思维教会学生的不是对于代码和不同语言的掌握，应当是跟随教师的思路将现实生活的问题映射成计算机问题，并加以分析，将大问题拆解成小问题，将小问题变成对应的小代码，再将小代码编程组合成大程序的能力。这样还能够锻炼学生的应变能力，提高学生的思考能力，让学生在遇到困难的时候能够处变不惊，冷静下来思考问题。对于初中学生的编码教学旨在促进学生科学思维能力的培养，在实践活动中的目的并不是为了学生掌握更多的知识，而是要将已经学习过的知识进行吸收总结，提高自身的核心素养。

2.4 创新课堂教学模式，培养学生创新思维。对于初中阶段的学生而言，学生尚处于自身的青春期成长阶段，且在这一阶段中，学生的学习能力与学习思维也同时处于重要的养成时期，教师在初中信息技术教学过程中，对学生进行编程思维的有效渗透，从而能够培养学生具备更加良好的创新思维，让学生能够更加完善地提高自身的核心竞争力[4]。随着社会得不断发展，催生着教育体制的改革，从而就需要教师要完善自身，给自己的大脑输入创新型的关于课堂的理论知识，然后将这些理论知识运用到教学中去。其实对于信息技术来说，想要创新课堂是比其他课堂容易的很，因为信息技术本来就与社会的快速发展相关联，初中生现在学习信息技术也是为了以后能够融入快速发展的社会。在实际的初中信息技术教学过程中，教师需要转变传统的信息技术课堂教学观念，同时能够在自己的内心中，树立与学生一同学习的意识，从而能够为学生有效的创新课堂教学模式。在课堂实践中，教师可以将微课、思维导图等策略应用到初中数学中，从而能够将知识体系进行系统性的整合，同时可以将编程思维以一种较为直观的方式进行呈现，进而引导学生基于现如今的相关技术，将编程思维有效地应用于实践创新中，对学生的创新思维进行更加有效的培养，从而实现对学生更加全面的综合教学培养。

例如，在进行初中信息技术课堂编程思维教学中，教师可以从初中学生的学习特点出发，将编程思维与信息技术知识进行整合，从而为学生将每一个知识点用编程思维的形式进行呈现，从而形成较为系统性的知识学习体系[5]。与此同时，教师可以在课堂上，将致死设置成为若干个小问题，在引导学生进行学习时，通过提问的方式，逐步地引导学生进行自主的编程思考，并且老师也可以加强与学生的交流，从而引导学生逐渐提高自身的信息技术思维。教师可以为学生组织开展信息技术综合学习活动，引导学生结合生活中的实际情况，能够将编程思维进行有效的应用，从而能够有效地引导学生将知识与生活相结合，并且可以通过小组合作，加强学生的团队合作学习意识，让学生通过小组合作解决学习中的问题，使大家能够通过沟通交流，拓展每一位学生的编程思维，从而能够培养每一位学生的创新思维。此外，游戏是学生最喜欢的活动之一，不管是什么时候，学生肯定会对游戏充满兴趣，在课堂中教师可以充分的利用学生的这一心理特点，将游戏融入教学课堂当中去，在信息技术教学课堂中可以运用竞赛的游戏的方式，比如老师下达一些关于信息技术的任务，然后让每位学生比赛看哪位学生能够做的又快又好，对于做的好的可以进行一些奖励来激发学生的学习动力。这样不仅能满足学生的爱玩的心理特点，还能够激发学生的学习兴趣，最后提高学生的学习效率。

3.总结

综上所述，在新时代的初中信息技术教学改革中，将变成训练融入到初中信息技术教学过程中，能够有效激发学生对于信息技术知识的学习兴趣，并且能够从学生的实际学习特点进行教学策略研究，进而实现对学生的高效、全面信息激素教学，为学生日后的综合全面学习提供较为有力的保障。在初中阶段的信息技术教学中，教师需要首先分析学生的学习特点，并且能够从学生的实际学习需要出发，为学生进行教学策略的有效研究分析，从而能够实现更加高效的初中信息技术教学。教师能够通过编程思维和算法的学习提高学生在信息技术之中的收获，不仅仅是丰富了学生的知识储备。更重要的是能够有效的通过编程丰富学生的思维方式，让学生能够高效的处理信息，培养科学思维能力和探究能力。编程不仅是一种语言工具，更是伴随孩子终身的思维综合能力和学习习惯，将编程思维与初中信息技术教学有效结合，为学生日后的学习生活奠定较为坚实的基础。