基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略分析

石小硼

【摘? ? 要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用深入融入社會，融入到人們生活、學(xué)習(xí)、工作各方面，“計算思維”觀念被提出，成為學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的一種基本能力。而計算思維也成為高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的重點，被列為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，培養(yǎng)學(xué)生計算思維，有利于其從容應(yīng)對信息社會各種挑戰(zhàn)，促進(jìn)其自我發(fā)展。本文概述了計算思維，并探討基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】計算思維培養(yǎng)? 高中信息技術(shù)? 教學(xué)策略

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.03.093

隨著新課改的推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)成為各學(xué)科教學(xué)的重點，而作為高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)重要部分的“計算思維”，已經(jīng)成為信息時代學(xué)生適應(yīng)個人和社會發(fā)展必備的思維能力，具有計算思維品質(zhì)成為高中生學(xué)習(xí)能力發(fā)展的新趨勢。計算思維超出了計算機(jī)編程，是一種思維方式，其中包括數(shù)學(xué)思維、工程思維等，培養(yǎng)學(xué)生計算思維是高中信息技術(shù)教學(xué)的重中之重[1]。

一、計算思維概述

“計算思維”概念在2006年被周以真教授提出，教授認(rèn)為這代表著一種普遍認(rèn)識和普適技能，是指運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計、解答問題、理解人類行為等一系列思維活動。而2017版普通高中信息基礎(chǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)將其定義為：計算思維是指運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域思想方法形成問題解決方案過程中產(chǎn)生的思維活動，這主要從計算思維的表現(xiàn)性層面，以其操作性定義為依據(jù)展開的，較為直觀、具體地描述了計算思維解決問題的過程，利于信息技術(shù)教師理解，為教師培養(yǎng)學(xué)生計算思維提供依據(jù)[2]。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生計算思維，讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用計算思維方法進(jìn)行問題求解，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中利用計算機(jī)科學(xué)知識解決問題，形成內(nèi)在思維能力。

二、基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略

目前，高中信息技術(shù)學(xué)生計算思維培養(yǎng)教學(xué)依然存在較多問題，如課程目標(biāo)、教材內(nèi)容缺乏對計算思維培養(yǎng)的指導(dǎo)，教師對培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重視度不足，學(xué)生缺乏認(rèn)識計算思維的興趣等，都阻礙了學(xué)生計算思維的發(fā)展[3]。培養(yǎng)學(xué)生計算思維是高中信息技術(shù)教學(xué)的重點內(nèi)容之一，教師應(yīng)基于計算思維培養(yǎng)積極創(chuàng)新教學(xué)策略，提高教學(xué)質(zhì)量。

（一）深入挖掘蘊(yùn)含計算思維的教學(xué)內(nèi)容

高中信息技術(shù)教材中，《信息技術(shù)基礎(chǔ)》是必修模塊，是學(xué)習(xí)后續(xù)幾個選修模塊的前提，教師要準(zhǔn)確把握計算思維核心，然后從教材中挖掘和融合計算思維教學(xué)內(nèi)容，將計算思維更更直觀地展示，加強(qiáng)學(xué)生對計算思維的認(rèn)識。計算思維的核心是通過運(yùn)用約簡、仿真、遞歸、啟發(fā)式推理等計算科學(xué)方法將復(fù)雜分體分解成多個能被解決的小問題，從而通過組合這些小問題求解，達(dá)到求解復(fù)雜問題的目的[4]。例如：在“信息的獲取”單元教學(xué)中，教材從一個例子中展示了信息獲取的過程和方法，通過抽象出信息獲取基本過程，剖析各環(huán)節(jié)，從而將計算思維體現(xiàn)。教師要善于挖掘這段計算思維教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注計算思維。教師可以在接下來“獲取網(wǎng)絡(luò)信息的策略和技巧”中設(shè)計各種搜索信息的任務(wù)，讓學(xué)生通過不同搜索方法和搜索引擎，對比搜索信息效果，從而歸納出相應(yīng)搜索技巧，選用恰當(dāng)搜索工具，掌握將關(guān)注點分解這一計算思維。

（二）采用貼近生活的案例教學(xué)法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

培養(yǎng)學(xué)生計算思維就是要讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用計算科學(xué)思想取解決實際問題，形成適應(yīng)信息社會發(fā)展的基本思維能力，而不是要求所有學(xué)生成為程序員。高中生已經(jīng)具備一定信息素養(yǎng)，但對編程入門內(nèi)容依然感到困難，學(xué)習(xí)語法規(guī)則、數(shù)據(jù)類型等理論知識會感到枯燥，因此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引入學(xué)生熟悉點的情景案例，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。例如：學(xué)生們都對word、字體、顏色等較為熟悉，教師可以設(shè)置“運(yùn)用vb設(shè)計word編輯器”的任務(wù)，讓學(xué)生產(chǎn)生一種設(shè)計開發(fā)者感受，適時轉(zhuǎn)換程序設(shè)計思維。教師還可以用計算機(jī)程序設(shè)計的方式來幫助學(xué)生解決桌面屏保、手機(jī)桌面助手等問題，通過案例教學(xué)提高學(xué)生計算思維能力。

（三）創(chuàng)設(shè)真實問題情境，培養(yǎng)學(xué)生計算思維

計算思維是指運(yùn)用計算科學(xué)思想解決問題的過程中產(chǎn)生的思維活動，而在這些思維活動中，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題是前提，因此要培養(yǎng)學(xué)生計算思維就必須要讓學(xué)生形成強(qiáng)烈的問題意識。問題存在于具體的情境中，因此在高中信息技術(shù)教學(xué)中教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生生活實際創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，從而激發(fā)學(xué)生問題意識，讓學(xué)生完成發(fā)現(xiàn)問題到解決問題一系列過程，提高學(xué)生計算思維能力[5]。例如：在信息系統(tǒng)內(nèi)容教學(xué)中，教師可以充分利用信息技術(shù)實驗室強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生從信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃、軟硬件操作實踐中提高對信息系統(tǒng)的認(rèn)識，提高計算思維。

（四）開展計算思維培養(yǎng)課堂活動

在高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師可以針對計算思維某一方面結(jié)合相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容開展計算思維培養(yǎng)課堂活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的能力，從而更好地培養(yǎng)其計算思維。例如：在算法與程序設(shè)計教學(xué)中，教師可以合劑“選課系統(tǒng)”、“倒計時”、“隨機(jī)抽獎”等程序設(shè)計課堂活動，讓學(xué)生通過程序設(shè)計解決實際問題。教師還可以通過“算法思維”將問題分解成詳細(xì)步驟，讓學(xué)生在解決問題過程中探究循環(huán)結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)等特點，并通過小組合作學(xué)習(xí)體現(xiàn)程序設(shè)計基本過程，學(xué)習(xí)程序設(shè)計方法。

三、結(jié)語

總之，計算思維是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，培養(yǎng)學(xué)生計算思維也是教學(xué)重點，教師應(yīng)基于計算思維培養(yǎng)探究高中信息技術(shù)教學(xué)策略，如挖掘蘊(yùn)含計算思維教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)真實問題情境、開展計算思維培養(yǎng)課堂活動、采用貼近生活的案例教學(xué)法等，促進(jìn)學(xué)生計算思維皮質(zhì)的提升，提高學(xué)生信息素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]王德勝.高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計算思維的培養(yǎng)探究與實踐[J].西部素質(zhì)教育，2018，4（16）：69-70.

[2]任云.基于計算思維的高中信息技術(shù)課堂教學(xué)研究[J].電腦知識與技術(shù)，2018，14（20）：101-102.

[3]李路漫.基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)課程教學(xué)案例設(shè)計[D].沈陽師范大學(xué)，2018.

[4]姜正梅.基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2018，11（01）：50.

[5]楊男才.基于計算思維的高中信息科技《算法與程序設(shè)計》教學(xué)探究[D].上海師范大學(xué)，2013.