在問題解決中培養中學生的計算思維

王玉英

【摘要】目前，我國在中學生計算思維培養的研究及實踐處于剛剛起步階段，與計算思維應有的重要地位極不相稱。學生的計算思維不能自然形成，必須經歷由廣大教師進行理論研究及實踐探索才能達成。因此，需要我們中學信息技術教師主動探索中學生計算思維培養的策略、特點，在實踐中摸索對中學生計算思維培養的規律，從而提高學生的計算思維，在日常的學習和生活中能夠使用計算思維方法，運用計算思維的特征來解決實際問題，為他們更好地適應不斷變化的信息社會打下良好的基礎。

【關鍵詞】計算思維? 問題解決

【中圖分類號】G633.67 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）15-0148-01

引言

培養學生的計算思維，是中學生心理發展的需求。計算思維不但可以促進形式思維向辯證思維的轉變，而且對辯證思維的形成與發展也有積極的促進作用，而中學階段恰是培養計算思維的重要時機。

一、關于計算思維

2017版新課標在對高中信息技術課程目標的描述中有關于計算思維的進一步解釋和說明。計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。

計算思維不同角度的概念描述可以看出，計算思維是適應信息社會人人所應具備的一種思維。它具有抽象和自動化的本質特點，是利用計算機科學的方法解決實際問題的一系列思維活動，這一系列思維活動包括界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據等。在問題解決中培養學生的計算思維是提高中學生計算思維是可行的和必要的。

二、在問題解決中培養中學生的計算思維的可行性和必要性

在問題解決中培養學生的計算思維是中學信息技術課堂教學應該特別重視的核心問題。

問題分析是問題解決的首要條件，這也正是計算思維大顯伸手之處。在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據;通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案;總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。這是計算思維的基本過程，也是問題解決的通用過程，可以說學生計算思維的形成與問題解決的過程是天然契合的。

三、在問題解決中培養學生計算思維的策略

（1）重視問題分析與解決是計算思維培養成功與否的關鍵

中學信息技術的教學內容非常豐富，既包括信息技術基礎知識，如計算機系統組成、進制轉換、編碼等，還包括網絡及其應用，程序設計等內容。就這些教學內容而言，程序設計是培養學生計算思維的主要載體。

（2）教學流程設計要適應計算思維的培養

接下來，教師應在教學流程設計上體現計算思維的培養，改變以前那種先講語法知識，再講如何應用的流程。注重引導學生在解決實際問題的過程中逐漸學會抽象和利用程序語言使解決問題自動化的過程。

以下流程為“珠穆朗瑪峰”問題的教學流程：

從以上教學流程來看，恰恰是與計算思維的過程是一致的，學生在老師的引導下經歷了界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據;運用合理的算法形成解決問題的方案;總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中這樣的計算思維的基本過程。學生經過多輪這種界定問題、分析抽象問題、解決問題、總結提高的迭代過程，計算思維會逐步提高。

（ 3 ）引導學生自己設計小項目并完成這些項目，是計算思維形成的重要途徑

在學完分支結構后，我引導學生自己設計小項目，并自己分析項目要解決的問題、解決的步驟、用到什么程序結構來實現，學生從他們自身的學習、生活出發提出了很多實用的項目問題，利用所學到的知識進行解決。他們圍繞一個實際問題的解決，通過分析問題、界定問題，然后在此基礎上進行抽象，并利用程序設計語言的相關語句來解決問題，這就是計算思維的過程。

結語

總之，問題解決是中學生計算思維的培養的有效載體，同時計算思維也可以成為問題解決的有利保障，兩者是相互依存的關系，隨著中學一線教師的深入教學實踐與研究，對中學生計算思維的培養必將取得更有價值的成果。

參考文獻：

[1]普通高中信息技術課程標準（2017年版），中華人民共和國教育部制定，人民教育出版社出版。

[2]王飛躍. 面向計算社會的計算素質培養：計算思維與計算文化[J].工業和信息化教育，2013， （6）：4-8。