基于高中信息技術核心素養下的計算思維能力的培養策略

盧君成

摘 要：我們根據目前的實際情況來看，我們國家是比較重視學科核心素養中計算思維能力的培養，畢竟在2017版的普高信息技術課程當中就已經有了明顯的說明，但是這方面的教學內容更強調的是程序設計的語法規則以及實際的應用，在其他的方面卻是有一定不足的，比如在計算思維能力的培養這一方面。這篇文章主要是以高中程序設計課程為例，多方面（教育對象、教學內容、教學方式等）對學生們不足的這一能力來進行的培養策略，從而達到激起學生們的學習興趣，最后能夠將學生們的核心素養提升。

關鍵詞：信息技術；程序設計；核心素養

我們來了解一下什么叫做計算思維，這個詞是曾任美國著名的卡內基·梅隆大學擔任計算機科學系主任以及基金會計算機和信息科學與工程部主任的周以真教授在某一雜志上定義的。他明確的指出了這個思維是需要運用計算機科學的一些基礎概念去解決問題的，并且能夠設計系統并且理解人類的行為。抽象化、自動化作為其本質，也是這一思維需要被培養的原因之一。這種計算思維是人們必須具備的一種能力。在目前的數字化時代之下，人們如果想要對事物有一個基本的認識能力，就需要具備利用邏輯、算法、遞歸和抽象等等的計算方式。通過大量實例進行教學是比較有效的辦法。

1計算思維培養在高中課程教學下所面臨的問題

對于目前的現狀來說，我們通過課本能夠知道，教育科學出版社所出版的一本書名叫做《信息技術基礎》當中，通過使用一定的程序設計語言編寫進行了程序的繪制實例的相關教學，讓高中生認識并了解了該程序執行的重要過程，讓學生們發現其魅力所在。通過一些算法最終實現并且介紹了程序設計當中的思想和方法、開發等內容。

對于所面臨的問題，我們需要從以下幾個方面進行分析。第一，在高中課程的必修中，程序設計的媒體雖然體現出來了，但是由于課時的限制性導致了不能將涉及的內容進行相應的擴展，還有很多學校沒有開設這一項課程，學生們就很難了解甚至是認知這一課程。第二，在學生們使用的教材當中，相對來說更加偏重于可視化編程以及控件的應用性開發，但是卻沒能將學生們思維能力的培養放在首位。第三，就是課時不足的問題。根據目前的調查以發現，很多學校一般一周只會開設一節課來進行程序設計的教學，由于學生們個體的差異以及程序設計這一任務的負擔較重、任務較難，學生們會因此出現兩極分化，學生們的學習興趣也會有一定的削弱。第四，作為這個學科的老師會對程序語言設計的語法學習以及實際應用很看重，所以他們可能會出現對思維能力培養的認識誤區，出現不重視的現象。

2如何培養高中程序設計課程當中的計算思維能力

以計算思維作為基礎的程序設計教學的模式，運用不同的教學方式來對學生進行分層培養，教會他們如何抽象的并且編寫代碼，培養出計算機自動化執行的能力。但是主要的還是放在計算思維能力的培養上，讓這種思維帶動著計算機基礎知識開展實際行動反之，思維模式也會隨著知識的累計不斷形成，運用這樣的滲透式教學能夠讓思維與教學逐漸地融合，相輔相成。我們現在需要做的就是要讓程序設計課程與計算思維能力相結合，解決目前這一教學的問題。針對于高中生來說，可以在他們入學的時候進行一場測試，主要的目的是為了能夠了解他們的基本能力以及計算思維能力，根據學生們的情況來制定相應的教學方案。例如一些靈活性的問題，找規律等等，這些摸底調查通過分析能夠得出我們所需要的結論，最常見的就是剛入學的高一新生對于程序設計基礎了解的成都很淺，但是他們想要學習了解這方面知識的想法很多，對于一些思維理解能力比較好的學生，可以將他們組建成一個班級進行程序設計相關的學習。

為了能夠不斷地鍛煉并且提升學生們的計算思維能力，需要調整教學目標，在教學的過程當中為學生們創建一些有益的思維環境，多組織一些能夠鍛煉思維能力的活動，讓學生們能夠主動的去探索這方面的知識，與此同時讓他們把知識應用在實際操作上。教師們在授課的過程當中也要注重給學生們帶來的啟發性和探索性，一般來說，學生們比較熟悉之前學過的知識，那么教師可以將新的計算思維問題與他們之前所學的內容進行聯系，不斷的進行知識滲透。在整個教學的過程當中要參與一些實際操作，多提問一些與之相關的問題，讓學生們積極的發現問題并且主動的解決問題，這樣也是有助于培養學生們的計算思維能力。比如教師們在講授怎么樣使用循環語句進而解決數列求和的問題時：計算輸出1+1/3+1/5+1/7+……+1/25結果，第一個層面能夠讓學生們積極主動的探究for循環語法規則，從s=s+1.0/1，s=s+1.0/3；s=s+1.0/5……s=s+1.0/25；接著確定for語句中的循環體、初值、條件以及增量。第二個層面還可以引導學生主動探究在數列中第i項和第i項兩者之間的對應關系，從而去改變我們從上一步驟當中所得的第一個層面的for語句中的循環體、初值、條件和增量。再通過以上的兩層面教學的對比，找到在各層次不同的數列規律，結合for循環的語法來達到問題的求解。學生們能夠在這個過程當中發現問題所在、抽象的歸納邏輯規律。最終達到提高學生們的計算思維能力。

對于老師教學的計算思維意識也要進行培養，為的是教師作為引領者，能夠更好的帶動學生們進行學習。學生們通過計算，可能過程會有所差異，但是要尊重學生們出現的差異，鼓勵學生們從不同的角度思考問題。

3結語

對于高中的程序設計課程來說，這種計算能力還是在于學生們對于問題的分析以及解決問題的能力。我們需要對學生進行具有意義的培養，讓他們的思想從根本上得到強化，讓他們積極探索，將自己的算法進行優化。重點培養學生們的計算思維能力，進而達到提升學生們綜合素養的目的。

參考文獻

[1]龔沛曾，楊志強.大學計算機基礎教學中的計算思維培養[J].中國大學教學，2012（4）：106-110.

[2]張敏.以計算思維為導向的C語言程序設計課程案例教學法研究[J].微型電腦應用，2015，31（9）：63-65.