基于计算思维培养的初中信息科技教学策略探究

张金明

【摘  要】 实验思维、理论思维、计算思维合称三大科学思维，是如今计算机、教育行业比较重视的核心课题，而其中在信息科技教学过程中培养学生的计算思维受到了高度关注。在初中信息科技课堂中全面培养学生的计算思维，不但可以提高学生的数字化素养，而且能够锻炼学生的创新精神。基于此，文章首先从有助于强化计算思维教学实践、有利于拓展计算思维培养方式等方面介绍了初中信息科技教学中培养计算思维的重要性，其次分析了初中信息科技课堂中计算思维的培养现状，最后提出了有效的培养策略，以供参考。

【关键词】 计算思维培养；初中信息科技；理论思维

作为国内信息科技学科培养的主要素养，计算思维是现代公民必须具备的基本能力，其本质是借助计算机知识开展行为分析或者程序设计、问题解析等与计算机科学密切相关的多样化思维活动。按照专家提供的数据，计算思维有利于学生对信息科技的核心原理进行深入理解，可以采取有效的方法处理各种生活问题。但是如今初中信息科技学科的授课形式单一，教学方式机械，对于学生计算思维的锻炼不利，于是教师需在教学过程中运用计算思维，将学生的潜能充分激发出来，强化其分析以及处理问题的综合能力。在此基础上，第一，介绍了初中信息科技教学中培养计算思维的重要性。第二，从形式略显枯燥，尚未融入计算思维；内容比较单一，未能培养计算思维；观念较为过时，不太重视计算思维等方面分析了初中信息科技课堂中计算思维的培养现状。第三，从完善教学内容、利用特定情境、引导生活案例、开展自主探究等方面提出了有效的培养策略，现具体论述如下。

一、初中信息科技教学中培养计算思维的重要性

（一）有助于强化计算思维教学实践

教师应该在问题解决方面深入运用计算思维，将其向应用能力转化。在初中信息科技课堂中，有很多知识需依靠实践来顺利实现，比如将各种系统利用起来，开展Excel与word操作、处理图像信息与声音、制作网页等等。在解说知识点的过程中，还需将实训教学落到实处，使学生将理论知识向实际运用转变，进而处理现实问题。借助课堂训练，加强教材知识，有效应对问题，最大限度地提高学生的计算思维水平。

（二）有利于拓展计算思维培养方式

初中信息科技教师锻炼学生的计算思维，是一个长期的过程。为了强化课堂活动的吸引力，需持续改进、创新课堂。采取合适的教学方式，转变陈旧的教育方式，使其从数量方面发生极大的变化，最后形成相关计算思维。初中信息科技教师在教学过程中采取“小组探究法”“问题教学法”“分层教学法”等方法，激发学生的学习欲望，引发学生的深层次思考，在这一实践中对学生的计算思维进行培养。

二、初中信息科技课堂中计算思维的培养现状

（一）教学形式略显枯燥，尚未融入计算思维

在新时期下，假如教师还是采取以前的教学手段，那么将会对学生学习积极性的维持、学生综合能力的深入发展产生消极影响。传统教学模式一般都是教师持续地解说课堂知识，学生只能被动地聆听，对有关笔记进行记录，较少能与教师开展深层次的互动。素质教育明确要求教师对课堂模式进行及时调整，强调学生的主体地位，使其在合作学习、探究学习、自主学习中更好地掌握知识。于是，教师需要采取各种各样的教学方法，提升课堂教学的趣味性、吸引力，利用计算思维全面推动学生的成长、发展。

（二）内容比较单一，未能培养计算思维

从如今信息科技教学的现状来看，内容单一是锻炼计算思维时存在的主要问题之一。在新时期下，假如教师还是只重视理论知识的传授，未能主动实施各种实践活动，也并没有开展适当的延伸，那么就会对学生计算思维水平的提升产生影响。新形势催生了各种各样的知识、内容，教师需要在教学实践中融入智能化模拟、编程与大数据等，这不但可以让学生在第一时间了解计算机的核心发展趋势，而且能够激发学生的学习兴趣，使其广泛投入到教学活动中。

（三）观念较为过时，不够重视计算思维

受到以前教学思想的极大影响，一些教师在信息科技课堂中忽略学生计算思维的培养，认为初中教学仅是巩固基础，无须重视学生素养、能力的提升。有的学生忽略信息科技学科的相关教学，未能给予足够的课时。在各种因素的极大影响下，信息科技教学不断走进误区，不能更好地发展学生的计算思维，对学生未来的学习产生了严重影响，使其不能成长为信息化专业人才。

三、基于计算思维培养的初中信息科技教学措施

（一）完善教学内容，深化计算思维

在设计信息科技教学内容时需与课程主题相符，有效推进教学任务。信息科技学科的传统教学任务是按照课本内容进行设计，虽然其可以使学生获取相关知识，但是学生的知识获取过程却显得被动。同时，教师需要按照教学内容对教学方案进行规划，开展对应的教学。基于此，教师对知识内容进行逐步解说，开展小组合作，使学生共同处理问题，更好地感受到计算思维的重要性，推动学生计算思维的深入发展。借助分组方式，促使学生顺利完成学习任务，令其了解到各个项目环节都能够由每位同伴来共同承担，同时也是利用系统设计，全面理解、分析项目，努力提高问题应对效率。比如在“网页的数据呈现”一课中，教师首先根据所学内容，对相关知识进行解说。本堂课的学习目标是通过体验CSS样式设置的成效，帮助学生认识CSS样式表，了解样式表的作用；经过网页中添加样式，帮助学生掌握样式表的基本结构；帮助学生理解使用CSS降低网页代码耦合度所带来的便捷。教学过程中涉及网页数据呈现的方式、CSS樣式、样式表的基本结构等，由于在课上有的学生不能有效掌握样式表的基本结构，而另一部分学生却能够很好地掌握学习技能、知识。因此，可以在各组的共同合作下，按照所有学生对教学知识的掌握程度，做好学习任务，经过相关实践不断巩固技能、知识基础。通过分组合作一步一步处理问题，能够更好地培养学生的计算思维。小组合作共同完成学习项目，将学生的学习智慧激发出来，让学生温故知新，持续强化其计算思维水平。

（二）利用特定情境，涵养计算思维

信息技术的深入运用，解决了人们在分析、处理与整理各种数据过程中产生的问题，进而提高了人们的工作质量与效率。在信息科技教学过程中，核心任务是对学生的数据分析、计算、整理、表达、收集等能力进行训练，而课程目标则明确要求学生可以借助电子软件分析与统计数据。同时，科学、数学等学科也与电脑紧密相关。于是，在初中信息科技课堂中，教师需挖掘以及运用学科资源，充分实现“数学思维”的目标，延伸学生的学习思维，提升学生的整体素质，打下发展基础。比如在“网页的数据编码”的教学过程中，教师可引入数学统计的相关知识，且在一定的时间范围内开展分析、统计。学生通过了解网页的数据编码，在短时间内很难理解网页的数据请求与响应过程。教师指导学生进一步使用网页表单，且充分利用其功能，并与学生开展深层次的交流，以及积极探索如何了解网页表单数据交互的过程。然后，教师演示创建一个包含文本输入框和提交按钮的表单，就可以帮助学生了解常见的表单字段。但是，网页表单涉及很多英文，如果学生的英语水平不足，就难以深入理解这些单词的含义。整合学科资源可以培养学生的计算思维，推动学生的可持续发展。

（三）引导生活案例，发展计算思维

在以前的教学方式中，教师的教学活动一直是围绕着教材内容开展的，这将牢牢限制了学生的学习思维。在信息科技课堂中对学生的计算思维进行培养，其核心目的是让学生借助信息科技知识更好地处理现实生活中遇到的问题。为了锻炼学生的计算思维，教师应该注重学生生活与教学内容的有机结合。在教学实践中渗透生活案例，能够营造良好的课堂气氛，让学生主动探索有关信息科技的问题。在信息科技这门学科中，教师需高度注重生活案例引导的重要性，经过引導生活案例，实现学生计算思维的培养。比如在“物联网数据的汇集与使用”的教学实践中，教师应引入生活实例，让学生借助信息技术处理生活问题。数据在日常生活中很普遍，经过汇集与使用数据，能够帮助教师更好地处理日常生活中的各种问题。教师能够借助计算机对班上学生的各个学科成绩进行汇集、统计，经过分析数据可以发现学生存在的学习问题，且提出有效的应对措施。教师能够让学生借助电子表格数据进一步汇集学生的各科成绩，然后指引学生思考：如何汇集数据能够体现出学生对信息科技课程知识的具体掌握情况？如何能够体现学生是否存在偏科的情况？经过思考现实问题，让学生深入分析问题的应对策略，进而实现学生计算思维的发展。

（四）开展自主探究，培养计算思维

新课改明确指出，教师仅仅是学生学习活动的引导者、组织者。在初中信息科技的教学过程中，为了锻炼学生的计算思维，教师应该充分明确学生的主体地位，将感悟、体验、交流、发现的权利进一步还给学生。在课上，教师需采取自主探究的教学方式，让学生自主发现以及分析问题，进而积极探索出问题应对措施，此探究过程即强化学生计算思维的过程。教师在教学实践中需提出有用的探究性问题，指引学生全面开展思考，探究与体验问题的解决过程。比如在“智能物联系统的硬件搭建”一课中，教师能够采取自主探究的教学方式，让学生开展智能物联系统的硬件搭建实践活动。此节课程拥有一定的综合性，学生需在具体实践中综合运用所学内容。教师能够让学生自主搭建智能物联系统的相关硬件，让学生在头脑中逐渐形成系统化的知识框架。学生自主探究以及应用知识时，预测在搭建过程中会出现的问题，且动手去分析如何搭建智能物联系统。在教学实践中，教师需重视引导，正确指导学生在自主探究过程中产生的一系列问题，更好地发展学生的计算思维。

四、结语

总之，在信息科技课堂中培养学生的计算思维很关键。优良的计算思维能力有利于充分提升信息科技教学的综合效率，强化学生的信息能力。初中时期，需经过完善教学内容、利用特定情境、引导生活案例、开展自主探究，提高学生思维的周密性、敏锐性，以逐渐形成良好的思考、学习方式，进而推动学生的综合发展。计算思维的培养是一个长期的过程，它需要信息科技教师深入学习科技理念，有效设计教学内容，建立与计算思维相关的教学模式，对教学方法进行创新，且在课堂教学中融入计算思维的锻炼。唯有在教学实践中持续锻炼学生的计算思维，才可以将他们的内在潜力激发出来，为他们未来的学习打下坚实的基础。

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