初中信息科技教学中计算思维培养实践

【摘要】计算思维是学生应具备的重要思维能力之一，对学生具有重要意义。故而，在初中信息科技教学中，教师应重视对学生计算思维的培养。在开展教学实践时，教师可以从立足情境提问题、立足问题理流程、立足探究启思维、立足回顾重总结四个方面入手，思考教学策略的设计与应用，进而达到培养学生分解思维、算法思维、抽象思维、概括思维的目的，促进学生综合能力的发展。

【关键词】初中；信息科技；计算思维

作者简介：周海生（1984—），男，江苏省南京市第二十九中学致远初级中学。

计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等一系列思维活动。计算思维还包括分解思维、算法思维、抽象思维、概括思维、建模思维等多种思维。基于此，在开展信息科技教学时，教师需要有效设计教学策略，培养学生的计算思维，从而让学生更顺利地适应信息社会的发展。

一、初中信息科技教学中计算思维培养的重要性

（一）提高学生适应社会的能力

当前的社会已经发展成信息社会，生活中的方方面面都离不开信息科技。由此可见，学习信息科技，不仅是学业要求，也是适应信息社会发展的要求。计算思维便是学生适应信息社会的重要能力。

在當下的信息社会中，获取知识的过程变得信息化、商品的购买变得信息化、机器的使用变得信息化……许多事物都朝着信息化发展。教师为了让学生更好地适应社会的发展，便应培养学生的计算思维。

（二）提高学生解决问题的能力

计算思维包括分解思维、抽象思维、概括思维等多种思维方式，不同的思维方式对应着不同解决问题的方法。

在信息科技课堂中，学生能够遇到多种多样的问题；在解决问题的过程中，学生便需要运用不同的思维方式。教师应重视对学生计算思维的培养，提高学生解决问题的能力。

（三）提高学生团队合作的能力

在学习信息科技知识的过程中学生会发现，计算机出现问题往往不是单一的问题，而是复合的问题，这些问题往往需要多人合作解决。

学生需要掌握分解思维，即对复杂的问题进行拆解，将其划分为若干小问题，从而做到逐步攻破。这个整合与拆解的过程，便需要学生团队合作。在教学信息科技知识时，教师应引导学生建立良好的计算思维，让学生学会借助团队合作的力量，合理分解复杂的问题，从而有效解决问题。

二、初中信息科技教学中计算思维培养的策略

（一）立足情境提问题，培养学生的分解思维

分解思维是指能够将大问题拆分成小问题、将复杂问题拆分成简单问题的思维能力［1］。分解思维是解决问题、处理问题的好方法。

在现实生活中，学生会遇到各种形式的问题。如何有效解决问题，是对学生思维能力的考验。在信息科技教学中，教师需要借助创设情境的方式，引导学生提出问题，并有效分解问题，从而逐渐培养分解思维。

以苏科版信息科技七年级上册第三单元探索3“网页的编辑和发布”为例。学生需要学习两个层面的知识，其一是网页的编辑，其二是网页的发布。

首先，笔者为学生呈现一个完整地编辑网页的短视频，并要求学生注意观察视频中的操作流程。

其次，笔者引导学生提出问题，帮助学生完成对知识点的分解学习。有的学生提出问题：“视频中使用的是哪一种网页编辑工具？”有的学生提出问题：“视频中的人在操作时，并没有区分代码的大小写，这一点是否需要注意呢？”在整理学生提出的问题后，笔者发现学生已经对问题进行了有效分解。

再次，笔者引导学生继续对网页编辑的过程进行分解，让学生了解常用的网页开发工具有哪些、代码的使用是否区分大小写、常见的网页字符编码有哪些等问题。

最后，在对知识进行分解后，学生便能够整体认识网页的编辑。至此，笔者引导学生回顾自己分析问题的过程，总结分解思维的工作方式—将大问题拆解为小问题，再逐一解决小问题。

（二）立足问题理流程，培养学生的算法思维

算法是指解决问题的方法和步骤，而算法思维则是指通过对不同方法和步骤的思考，高效、便捷地解决问题。

简单来讲，算法思维便是找到问题的最优解。在信息科技课堂教学中，教师需要通过设置问题的方式引发学生的思考，让学生思考解决问题的不同流程，并找到简单且高效的方法［2］。对学生而言，培养算法思维不仅可以切实提高解决问题的效率，还能够提高建构知识的能力。

以苏科版信息科技七年级上册第四单元探索3“小型互联系统的搭建及故障排除”为例。学生需要学习小型互联网络的规划与搭建、配置与调试、故障诊断与排除、维护与管理四个方面的内容。笔者通过问题的引导，帮助学生理清解决问题的流程，达成培养学生算法思维的目的。

首先，笔者引导学生认识小型互联系统可能存在的硬件故障与软件故障。硬件故障分为网卡问题、交换机故障、防火墙故障、路由器故障；软件故障分为病毒感染、软件冲突、软件版本问题、软件设置问题。

其次，笔者提出问题：“怎样进行互联网络故障的诊断与排除？”通过讨论与分析，学生认为可以通过七个步骤一一排除故障：检查网络连接、检查网络设置、检查网络流量、检查系统日志、检查防火墙、检查病毒和恶意软件、寻求专业帮助。至此，学生对小型互联系统可能存在哪些故障以及怎样检测故障有了一定掌握，在遇到小型互联系统的故障问题时，便可以根据检测步骤，依次检测，直到排除故障。

最后，经过多次练习，学生可以找到故障出现的原因，培养算法思维。

在上述教学中，笔者借助设置问题的方式，引导学生思考信息科技知识，并具体分析小型互联系统故障的内容，让学生在思考中实现对算法思维的培养，从而实现思维能力的提升。

（三）立足探究启思维，培养学生的抽象思维

抽象思维是指在分析问题时，能够抓住问题的本质特点，并根据特点形成概念，从而完成推理、判断、分析的思维过程［3］。

对学生而言，培养抽象思维可以找到主要问题与次要问题，从而对问题的解决顺序进行正确的排列。基于此，在信息科技教学中，教师需要借助组织探究活动的方式，启发学生的思维，从而达到培养学生抽象思维的目的。

以苏科版信息科技七年级上册第三单元探索1“互联网应用中数据的构成”为例。学生需要了解互联网中常见的数据构成。基于此，笔者组织学生进行探究学习，让学生了解如何分清知识点中的主要内容与次要内容，从而达到培养学生抽象思维的目的。

首先，笔者要求学生探究互联网中的数据分类。在探究中，学生可以回想自己浏览互联网时发现有哪些内容，这些内容便是互联网上的数据。由此，学生回答：“音频内容、视频内容、文字内容、图片内容。”

其次，笔者根据学生的回答，列举适当的案例帮助学生进一步理解互联网上的数据。这时，学生已经完成对“互联网应用中数据的构成”知识的学习。在此过程中，学生对知识点的认知从一个问题拓展到具体的网页文本、音频、视频等内容，这是学生对问题进行抽象思考后获得的具象答案，也是学生对抽象思维的具体运用。

最后，为了进一步培养学生的抽象思维，笔者要求学生以“大运河”为关键词进行网络搜索，并分享自己搜索到的数据构成。在学生给出的答案中，有关于大运河历史的文字性介绍，也有大运河的真实图片，还有大运河的美景视频。

在上述教学中，笔者组织学生探究“互联网应用中数据的构成”，以此引导学生对抽象的问题进行分析，让学生获得具体的答案，从而达成培养学生抽象思维的目的。

（四）立足回顾重总结，培养学生的概括思维

概括思维是指能够借助已经解决的问题总结快速解决新问题的方法。

教师在教学实践中，无论是对知识点的总结，还是对教学活动的总结，都是培养学生概括思维必不可少的环节［4］。教师在讲解信息科技知识时，需要引导学生重视对知识进行概括，这不仅可以帮助学生记忆知识，还可以促进学生思维能力的提高。

以苏科版信息科技七年级上册第一单元探索1“互联网的演变”为例。学生需要掌握互联网的定义、互联网的特点、中国互联网的发展历史等内容。基于此，笔者在开展教学活动时，引导学生依次认知上述概念，并引导学生将学习的内容进行概括。

首先，笔者引导学生认识基础概念。针对互联网的概念，笔者让学生进行自主学习。学生认识到，互联网的英文是Internet，因而又被音译为因特网，是计算机交互网络的简称，是世界上最大的广域网。

其次，笔者引导学生认识互联网在中国的发展。学生认识到，互联网在中国的发展历程可大致分为三个阶段：分别是研究试验阶段、起步阶段、快速增长阶段。

再次，笔者引导学生结合互联网在中国的发展历程分析互联网的特点。学生认识到，互联网具备运营产业化、应用商业化、互联全球化、业务处理智能化等特点。

最后，在学生完成上述知识的学习后，笔者为学生适当拓展内容。如中国互联网的基础设施建设已经取得长足进展、光纤网络和4G、5G移动通信技术得到广泛运用。此外，笔者还引导学生对学习的内容进行概括，培养学生的概括思维。笔者提示学生：“同学们可以采用重点词语进行概括。”学生在概括互联网的定义时，提炼出“Internet”“交互网络”“广域网”等重点词语；在概括互联网在中国的发展情况时，分别从发展阶段与发展特点两方面提炼出重点词语。

在上述教学过程中，笔者通过组织学生自主分析知识和自主概括知识的方式，让学生对关于互联网的知识内容有了一定的认识，并且让学生的概括思维得到了有效锻炼。

結语

综上所述，计算思维对学生未来的成长与发展有重要的影响。在初中阶段的信息科技教学过程中，教师应该重点关注培养学生计算思维的课题，切实提升学生的计算思维能力。故而，教师在开展信息科技教学时，需要有效运用立足情境提问题、立足问题理流程、立足探究启思维、立足回顾重总结等教学策略，组织有效的信息科技课堂活动，让学生的计算思维得到有效培养，促进学生实现思维能力的发展。

【参考文献】

［1］王惠芳.让思维之花绽放：如何在初中信息技术教学中培养学生的计算思维［J］.理科爱好者，2022（5）：103-105.

［2］彭胜丹.初中信息技术课堂中计算思维的培养策略探析［J］.考试周刊，2022（31）：121-126.

［3］鲁言霞.面向计算思维培养的初中信息技术教学策略研究［J］.智力，2022（8）：52-54.

［4］吴德琴.在初中信息技术教学中培养学生计算思维的策略［J］.安徽教育科研，2020（5）：38-39.