用心構思提升學生計算思維的能力

高海鷗

摘 要信息技術學科是一門技術學科，但是其課本中包含其他學科方方面面的知識，學生在信息技術方面的核心素養主要包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。其中計算思維的培養顯得尤其多樣化，給一線的老師有很多的思考空間，更能展示一線老師的課堂設計才能。

關鍵詞計算思維;構思多樣化;課堂教學

中圖分類號：G424.21???????????????????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????????????????????? 文章編號：1002-7661（2018）17-0189-01

周以真教授的計算思維概念：是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。這個理解也是我對計算思維的初理解，而隨著研究和實踐的深入，這個概念得到了一線老師充分的肯定，而在此基礎上產生的各種拓展也是豐富多彩的。

一、利用計算思維進行數據處理

中學信息技術課中，有一個重點就是進行數據處理，初中會學習EXCEL或者WPS表格，高中會學習ACCESS，計算機中提供的軟件有自己的運作方式，比如EXCEL提供一些圖表類型中，包羅萬象，學生必須要先了解每個圖表的適用范圍，在此基礎上做出判斷，才能將當前的數據以更形象的方式表示出來。而在選擇圖表類型的時候，學生的判斷尤其值得老師深入思考，比如我們在做歷屆奧運會金牌數圖表的時候，學生已經知道圖表的適用范圍，學生根據自己對數據規劃，做出了不同的圖表。歷史組的同學做出了金牌歷年變化趨勢圖，而工業組的同學卻做出了中美比較的柱形圖，其他組也是各有想法，這樣一個求解問題的過程特別值得回味和探討，老師與學生，各小組之間對這樣一個問題求解過程孜孜不倦。高中學生在ACCESS的學習中，也讓我們看到計算思維培養的重要性，尤其是在建立關系數據模型這樣的一節課中，從文本的描述到E-R圖，再從E-R圖到關系數據模型的轉換，學生對整件事情，對整個系統的設計都要絞盡腦汁，而我們老師卻是樂于看到學生這樣一個頭腦風暴般的思考過程，到最后設計表就變得順理成章了。

二、利用計算思維對動畫進行系統設計

信息技術課，其中動畫制作是學生喜愛的一章，通常利用FLASH制作動畫，學習起來是有難度的，尤其是在設計一個通過動作來控制動畫下一步發展的時候，對學生計算思維能力要求很高，比如設計一個整理房間的動畫，會用到很多全局型函數，play（），stop（），gotoandplay（）等等，學生要通過一個對事情流程有個初步的整體把握，才能思考出這些函數的正確使用地方，而在這樣的一節課中，動畫軟件所提供的函數與學生的全局思維產生的奇妙的碰撞，學生通過這些計算機提供的解決問題方式融入到自己的想法中，計算思維能力在這里得到充分的施展，實際的課堂效果也是很好的。

三、程序設計課中計算思維的充分體現

程序設計課是大都數信息技術老師喜愛的章節，關于這些類型的課大家的想法特別多，能將自己對教學的各種技法施展的課例和素材也特別多，也是在這部分教學中，能全方位的提升學生計算思維的能力。初中程序設計課中，有的老師會選擇SCRATCH，有的會選擇VB，在SCRATCH教學中，學生能被激發的興趣更大，教學的效果更好。這個軟件本身有其自己的特點，程序的命令和參數學生可以不用完全了解語法，他設計了積木形狀的模塊來表現，學生通過拖動積木來拼搭就可以了。而在這樣一個拼搭的過程也是設計程序流程圖的過程，也是直接的算法思想的體現。比如再做迷宮游戲設計的時候，通常我們會讓學生自己來設計迷宮的樣式，當然對于薄弱的學生我們也會提供做好迷宮圖樣，其次就是如何給玩家設計障礙，讓他“艱難的”在迷宮中找路，設計障礙的過程，要求學生非常了解軟件的實現功能和執行性能，同時也是學生設計的能力要求，語句無法實現的老師可以指導，創作的過程卻源于學生自己的思維，對“事件”、“控制”、“偵測”、“動作”每一步想法的實現，小組之間的群體交流構思，都是計算思維的強力提升。作為經典的教學軟件，VB是高中學生的首選，同時也是學生在高中階段難得的可以充分發揮自己思維能力的知識章節。在循環結構的教學中，我們設計了植物生長的案例，從樹苗到參天大樹，經驗值和能量值的變化，植物生長的周期與變化，每一天相似情況的出現，讓學生自然而然想到了萬物循環。學生首先想到的自然循環，通過我們對循環語句的介紹，引領學生向計算思維轉換，利用軟件本身的功能進行問題求解。

隨著信息技術新課標的出現，對學生的計算思維培養的維度更多，對現代中學生計算思維能力的要求更高，在高中新課程中，即將出現PYTHON這樣的計算機編程語言，版本在不斷更新，語言功能越來越強大，而要想學好它，學生需要強大的計算思維，才能承受住動態發展的考驗。

總之，信息技術核心素養的形成不是一朝一夕的事情，需要從最基礎的教育開始，要求基礎教育的老師有活躍的思維，持續的學習能力，耐心的指導，這些都是能培養學生計算思維的基本要求，用心構思每一節課，對本學科的知識吸收內化，再用學生能接受的方式表達出來，才是做好提升學生計算思維的唯一方法。