基于計算思維的中學信息技術教育

王玨

【摘要】計算思維是近幾年出現的一個重要的思維方式，目前已經成為國家計算機界廣泛關注并致力研究的一個課題。計算思維是由當前發達的計算機科學所衍生出來的一個廣度的思維活動，是現今人們認識世界和改造世界的重要思維。但國內外目前尚無計算思維在中學信息技術教育中的研究成果。這大大限制了信息技術教育的發展。本文將詳細闡述計算思維的概念以及其在中學信息技術教育的優勢和原則，以幫助人們更好地研究該項思維。

【關鍵詞】計算思維；中學；信息技術

一、引言

中學信息技術教育課程內容更新速度快，技術性高、實踐性強，同時又具有一定的創造性和新穎性[1]。它能夠很好地鍛煉學生的創造力和想象空間，激發學生的學習積極性。但也正是由于其課程的特點，使得其對于教學方式的要求非常高。傳統的教學方式完全不能適應中學信息技術教育課程的要求。將計算思維應用在中學信息技術教學中，有利于改變該課程現有的教學體系，提升其教學質量和效果。

二、計算思維的概述

周以真教授是這樣定義計算思維的：計算思維是一種利用計算機科學的基礎概念來進行問題求解、系統設計和人類行為理解等涵蓋了計算機科學廣度的思維活動[2]。首先要清楚，計算思維并不是只有計算機科學家才擁有，它是任何人都需要具備的基本技能。其次，它是一種遞歸思維，并能夠同時進行處理。我們不能僅僅以單一的角度來理解它，認為它只是一個簡單的程序。它不僅需要考慮準確度和效率，還涉及相關的美學評價和系統設計[3]。計算思維是采用抽象和分解的思維方式來處理大型的復雜的系統或任務的。它既能夠選擇一個合適的方式去描繪一個小問題，也能夠分析相關關系建立模型解決或改變一個大型的、復雜的系統。計算思維中預防了多個事件形成的“競爭條件”，同時也具備足夠的啟發式推理[4]。計算思維被提出在一定程度上意味著計算機科學開始從前言高端的方面開始轉向基礎化和普及化。它逐漸融入我們的生活中的各方各面，開始成為我們生活中最為重要，也是最為有效解決問題的工具之一。

三、計算思維在中學信息技術教育中的優勢和教學原則

1.計算思維在中學信息技術教育中的優勢

中學信息技術教育本身就是一門新興科學，是幫助學生更好地認識并應用信息技術的一門學科。傳統的教學方式自然無法適應該學科的教學要求。但將計算思維應用在中學技術教育中，能夠幫助學生進一步了解并提升對中學信息技術知識的理解和掌握。計算思維能夠有效地挖掘學生的潛能，并激發學生對于該課程的學習積極性。它要求教師不能再采用傳統的教學方式和教學理念，它要求學生必須發揮自己的想象力和創造力，從而逐步改變學生和教師的思維方式并提升思維能力。

2.計算思維在中學技術教育中的教學原則

教師在中學技術教育中應用計算思維，不能僅僅只注重“教”，還要注重提升“學”的能力[5]。因此，在實際應用過程中，教師應注意以下教學原則：（1）注重科學性和思想性的相結合。在當前這個社會中，信息技術已經成為學生需要終生學習的內容和工作的基礎。因此在教學過程中，教師不僅要注意學生對于相關理論知識的掌握和實踐，還要幫助學生正確地認識相關的文化、倫理和社會問題，保證學生始終能以正確的價值觀和辯證的為唯物主義學習并形成良好的計算思維能力。（2）注重教學的直觀性。直觀性作為學生掌握信息技術的基礎，對于培養學生對于信息技術的應用能力具有非常重要的作用。它能夠幫助學生對信息技術知識的理解和應用從感性層面上升成理性層面。（3）注重信息技術知識的日常實踐。如今信息技術已經成為人們日常生活和工作的重要工具。教師應該加大培養學生對所學信息技術知識的實踐能力，不斷引導他們用已學的知識去解決生活和學習中的問題，讓學生直觀地感受到信息技術的實用性和掌握的必要性。（4）注重培養學生的創造性。需要注意的是，作為一門新興科學，信息技術本身就在不斷發展變化。由于其具有更新速度快的特點，因此不能采用“一本多綱”的教學方式。教師應不斷激發學生的創造力和聯想能力，培養學生獨自探索、發現并解決的問題，繼而提升學生對于學習的創造力。同時教師自己也要注重不斷的突破和提升自己的教學能力，不斷地從教學目標、教學內容和教學方式進行創造和改進，使之能不斷適應信息技術教學的需求。

四、結論

計算思維不是一種觀念或程序，它不是計算機擁有的。它是一種思維，一種人人都可以擁有的思維能力。因此將其應用在中學信息技術教學中，教師不應該局限在一種教學方式或教學理念中，而應該不斷地嘗試突破現有的教學條件和環境，提升學生對計算思維的理解和行為，進而激發其對信息技術知識的學習動力和時間能力。

【參考文獻】

[1]楊松，謝榮橋.基于計算思維的協作學習教學研究和實踐[J].科技視界，2016（25）：271.

[2]李鋒，王吉慶.計算思維教育：從“為計算”到“用計算”[J].中國電化教育，2015（10）：6-10，21.

[3]孟令標，周圣芳.計算思維——中小學信息技術課程的發展機遇[J].中國教育信息化，2014（14）：29-31，40.

[4]葛明珠，路綱，裘國永.基于計算思維的協作學習模式研究[J].中國醫學教育技術，2014（03）：229-233.

[5]孫瑞，曹建英.基于現代信息技術的計算思維在中學數學教學中的應用研究[J].無線互聯科技，2014（04）：263-264.