計(jì)算思維培養(yǎng)下的中學(xué)編程教學(xué)

葉俏

【內(nèi)容摘要】信息技術(shù)學(xué)科在中學(xué)課程體系中占據(jù)著重要地位，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生信息技術(shù)的應(yīng)用能力，也有助于推進(jìn)學(xué)生緊跟時代的發(fā)展步伐，掌握更多與信息技術(shù)相關(guān)的技能，實(shí)現(xiàn)持續(xù)性進(jìn)步。要求教師結(jié)合學(xué)生的心理特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)能力，制定針對性的教學(xué)方案，同時應(yīng)當(dāng)重視新課程改革的要求，并基于計(jì)算思維培養(yǎng)這一目標(biāo)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化編程教學(xué)方案，拓展學(xué)生的知識范圍，提高其綜合能力。接下來本文則主要針對計(jì)算思維培養(yǎng)下中學(xué)編程教學(xué)相關(guān)問題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的建議。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維培養(yǎng) 編程教學(xué)

中學(xué)階段的計(jì)算機(jī)編程教學(xué)普遍具有實(shí)踐性、抽象性與邏輯性的特點(diǎn)，需要將編程教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的有效載體，在此基礎(chǔ)上，切實(shí)提高計(jì)算機(jī)編程教學(xué)效率。若學(xué)生計(jì)算思維能力不足，那么程序解題的效率將會比較低下，最終的試題得分率也相對較差。針對這一情況，建議教師對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行更新，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得課堂氣氛更加活躍，逐步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，并保證編程教學(xué)質(zhì)量。

一、基于計(jì)算思維培養(yǎng)下的編程教學(xué)案例

計(jì)算機(jī)編程教學(xué)所涉及的案例較多，教師可以結(jié)合學(xué)生對于游戲的熱愛，總結(jié)學(xué)生的愛好與興趣，下文將以約瑟夫環(huán)問題為例進(jìn)行分析，闡述相關(guān)的算法以及編程知識點(diǎn)，將其與案例教學(xué)有效結(jié)合，相應(yīng)的拓展周期性變量變化的有關(guān)問題，豐富教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生的參與積極性，從而營造活躍的課堂氣氛。

首先，教師應(yīng)當(dāng)明確學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)內(nèi)容為與約瑟夫環(huán)問題算法相關(guān)的編程知識點(diǎn)。而后再確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)后應(yīng)充分理解約瑟夫環(huán)問題，明確與其相關(guān)的算法設(shè)計(jì)、問題分析、結(jié)果驗(yàn)證以及程序編寫等等，逐步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，為學(xué)生日后的學(xué)科知識的學(xué)習(xí)打下良好鋪墊。建議教師在編程游戲案例教學(xué)過程中將教學(xué)工作分為多個階段。第1階段為游戲體驗(yàn)，游戲體驗(yàn)環(huán)節(jié)需要闡述游戲規(guī)則，在班級內(nèi)選出5名學(xué)生，而后圍成圓圈按順序坐下，從1號開始報數(shù)，1～3 報數(shù)的過程中，當(dāng)報到數(shù)字3時，該學(xué)生需要退出這個圈子，下一位同學(xué)重新從1進(jìn)行報數(shù)。在講出游戲規(guī)則后，教師應(yīng)當(dāng)針對性的提問：“哪位同學(xué)可以告訴老師最終留下的是第幾號學(xué)生？其中又有什么奧妙呢？”在此之后，教師還需闡述設(shè)計(jì)意圖，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使之感官被有效調(diào)動，從而激發(fā)自身的學(xué)習(xí)興趣，不斷的拓展思路，從而對約瑟夫環(huán)有一定的認(rèn)知，加強(qiáng)對于相關(guān)知識的理解，進(jìn)而為日后其他編程知識的學(xué)習(xí)打下良好鋪墊[1-2]。

第二階段為游戲解析。教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流，通過師生共同探討，進(jìn)一步明確游戲中所包含的技巧與奧秘，教師應(yīng)與學(xué)生共同分析游戲的人如何進(jìn)行編號方能在圈子中一直停留。此方案的設(shè)計(jì)無疑是為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，使得設(shè)計(jì)工作分步驟開展，將設(shè)計(jì)工作內(nèi)容逐步細(xì)化，加深學(xué)生的印象，引導(dǎo)學(xué)生全面探究，在師生探討以及生生探究的過程中學(xué)生將會充分理解與編程知識相關(guān)的要點(diǎn)，并養(yǎng)成合作學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，利于計(jì)算思維的培養(yǎng)，也有助于增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

二、計(jì)算思維培養(yǎng)下編程教學(xué)方案設(shè)計(jì)

中學(xué)編程教學(xué)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)當(dāng)從培養(yǎng)計(jì)算思維這一角度入手，不斷的激勵學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，并對相關(guān)問題進(jìn)行推理與分析，通過自主研究來解決實(shí)際生活問題。這一過程中學(xué)生的計(jì)算思維將會潛移默化的被提升，利于學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長。

所謂的計(jì)算思維主要指的是學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)學(xué)科知識時慣性的思想方法，日后在解決類似問題時將會運(yùn)用這一思維方法自行解決問題，找尋問題的解決技巧。計(jì)算思維的培養(yǎng)主要包括概括能力、思維意識、抽象意識、評估能力與分解能力五項(xiàng)因素。基于計(jì)算思維培養(yǎng)下編程教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，要求教師結(jié)合計(jì)算思維的概念，對計(jì)算思維相關(guān)要素進(jìn)行分解，而后將其與編程教學(xué)有效融合，進(jìn)一步凸顯編程教學(xué)的優(yōu)勢，使得編程教學(xué)程序更加符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[3-4]。

計(jì)算思維培養(yǎng)下編程教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，教師應(yīng)當(dāng)將計(jì)算思維要素與教學(xué)各個環(huán)節(jié)有效融合，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、團(tuán)結(jié)協(xié)作，充分理解相關(guān)的程序算法知識，并將思維能力培養(yǎng)作為學(xué)習(xí)目標(biāo)，在探討與合作學(xué)習(xí)的過程中實(shí)現(xiàn)思維碰撞，達(dá)到知識遷移的效果。

結(jié)束語

綜上所述，本文主要針對計(jì)算思維培養(yǎng)下中學(xué)編程教學(xué)相關(guān)問題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的建議，希望可為有關(guān)的教研人員帶來借鑒與參考，提高編程教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]仇大成，曹恒來.在設(shè)計(jì)"應(yīng)用軟件"中學(xué)習(xí)編程 ——《我的Scratch畫圖程序》教學(xué)案例評析[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2016，18（4）：66-68.

[2]傅騫，解博超，鄭婭峰，等.基于圖形化工具的編程教學(xué)促進(jìn)初中生 計(jì)算思維發(fā)展的實(shí)證研究[J].電化教育研究，2019，29（4）：122-128.

[3]胡秋萍.中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)計(jì)算思維的策略與方法 ——以Scratch迷宮程序設(shè)計(jì)為例[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2018，10（6）：57-59.

[4]曾紹華.基于App Inventor的高中生計(jì)算思維培養(yǎng)策略探究[J].新教育時代電子雜志（教師版），2017，21（42）：100，110.

（作者單位：福建省泉州第一中學(xué)）