高中信息技術(shù)教學中學生計算思維的培養(yǎng)

摘要：計算思維概念由來已久，高中信息技術(shù)新課標將計算思維納入核心素養(yǎng)之中，使計算思維走進了信息技術(shù)教學課堂，培養(yǎng)學生的計算思維能力成為當前信息技術(shù)教學的一個熱點和重點，對于信息技術(shù)教學是一個機遇也是一個挑戰(zhàn)，本文以高中信息技術(shù)新課程標準做為參考，探討計算思維在信息技術(shù)實際教學中的培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：計算思維;核心素養(yǎng);培養(yǎng)策略

1、計算思維概念

計算思維的概念最早由周以真教授提出，她定義的計算思維概念為：運用計算機科學的思維方式及基礎概念進行問題解答和系統(tǒng)設計，像計算機科學家一樣思考問題，理解問題，解決問題等涵蓋計算機科學的思維活動。在她的定義中強調(diào)的核心概念是問題解答，系統(tǒng)設計，思維活動。自從周以真教授提出了計算思維之后，很多的人開始了對于計算思維的研究，計算思維被應用在了很多領(lǐng)域之中，但主要還是計算機領(lǐng)域。

新課標將計算思維列入了高中信息技術(shù)四大核心素養(yǎng)之一，以黃懷榮，任友群為代表的普通高中信息技術(shù)課程標準組則定義計算思維為：計算思維是指個體運用計算機科學領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。定義中強調(diào)的重點是問題求解，思維過程，思維方式。新的課標不僅僅定義了計算思維，更重要的是提出了高中信息技術(shù)學業(yè)水平評價標準-信息技術(shù)學業(yè)質(zhì)量水平，對于計算思維進行了詳細的劃分，使學生的學習結(jié)果評價有了很強的操作性，便于更好的進行計算思維的教學實踐。

2、高中信息技術(shù)教學中培養(yǎng)計算思維的意義

計算思維的培養(yǎng)能夠提高學生實際解決問題的能力。在實際的教育教學過程中，計算思維對于學生的發(fā)展有非常重要的意義。計算思維強調(diào)問題解決，從原理和方法層面思考問題解決的方案，在問題解決的整個過程中，學生不僅僅需要學會使用工具，更重要的提出問題解決的方法，通過建立模型，設計算法，能夠設計出問題解決方案，培養(yǎng)計算思維可以有效的提高學生利用信息技術(shù)解決實際問題的能力層次，使學生學會創(chuàng)造應用，成為未來信息技術(shù)的創(chuàng)新者。

計算思維是信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的根基。高中信息技術(shù)新課標中，提出了四大核心素養(yǎng)，信息意識，計算思維，信息社會責任，數(shù)字化學習與創(chuàng)新，信息意識是客觀的信息活動在人腦中的反映，是人在看到信息時對信息的下意識處理，包括信息甄別，信息收集等。其實本質(zhì)還是解決問題的初始層—分析信息，確定問題。數(shù)字化學習與創(chuàng)新，強調(diào)在數(shù)字化的資源與環(huán)境中促進問題的解決，關(guān)鍵還是問題解決和思維創(chuàng)新，也是計算思維的集中體現(xiàn)。信息社會責任強調(diào)的是在信息技術(shù)學科中對于學生品德的培養(yǎng)，是學生發(fā)展及其社會化的必然要求，是其他核心素養(yǎng)的最終歸宿點，使我們的學生更好的社會化。計算思維將信息社會責任，數(shù)字化學習與創(chuàng)新，信息意識聯(lián)結(jié)在了一起，形成了一個相互的整體。培養(yǎng)計算思維能夠更好的實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，完成信息技術(shù)課程根本目標。

3、高中信息技術(shù)教學中計算思維培養(yǎng)的教學策略

1.設置恰當?shù)慕虒W目標，在教學目標中滲透計算思維。新的課程標準對于計算思維進行了詳細的劃分，每一級都有了明確的需要達到的標準，便于更好設置教學目標。流程圖和算法是能夠鍛煉到學生的計算思維，通過問題解決的過程也可以培養(yǎng)學生的計算思維。以《數(shù)據(jù)處理與應用》為例，在設置目標時以利用流程圖畫出三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，運用合理的算法形成解決問題的方案作為教學目標，符合了信息技術(shù)學業(yè)計算思維水平質(zhì)量的水平1的內(nèi)容運用基本算法設計問題解決的方案，可使用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)方案。以此設置的目標，肯定能培養(yǎng)到學生的計算思維。

2.利用項目教學法，在項目中培養(yǎng)學生計算思維。在項目相關(guān)環(huán)節(jié)中融入計算思維的相關(guān)訓練，通過訓練使學生領(lǐng)悟計算思維的概念，提高計算思維的能力，并在計算思維的指導下更好的完成項目任務。項目完成的過程也是計算思維培養(yǎng)的過程。在《數(shù)據(jù)處理與應用》課程中，依據(jù)需要創(chuàng)設了班級BMI圖表繪制小項目，以BMI圖表繪制作為本節(jié)課的主線，在數(shù)據(jù)收集環(huán)節(jié)講授順序結(jié)構(gòu)，在BMI程度劃分環(huán)節(jié)講授選擇結(jié)構(gòu)，在統(tǒng)計每個等級的個數(shù)環(huán)節(jié)講授循環(huán)結(jié)構(gòu)。通過項目學習了三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中蘊含計算思維的培養(yǎng)。以簡單的小項目吸引了學生的注意力，同時在項目中環(huán)環(huán)相扣，讓學生一直思考，層層遞進，鍛煉學生計算思維。

3.采用過程性評價，在評價中促進學生計算思維。計算思維的培養(yǎng)是一個鍛煉學生解決問題能力的過程，是一個逐漸養(yǎng)成的過程。過程性評價能夠關(guān)注到學生計算思維培養(yǎng)中的思維的逐漸變化過程，也能使學生不斷反思糾正，更好的優(yōu)化解決問題過程，鍛煉到學生的計算思維。《python語言的循環(huán)結(jié)構(gòu)》中學生獨立完成了一個問題的算法過程，可能會有許多問題，在這個過程中就應該讓學生和同學之間的自評，互評，他評，使學生不斷思考，反思，優(yōu)化，在過程中培養(yǎng)計算思維。

4.利用豐富的教學資源，在數(shù)字化工具中更好的培養(yǎng)計算思維。許多數(shù)字化工具例如畫程和python軟件，能夠更好的培養(yǎng)學生的計算思維。畫程可以方便的畫出流程圖，python 語言可以簡便的設計出算法并且編程實現(xiàn)。流程圖和算法都能夠很好的培養(yǎng)學生的計算思維。在《編程語言的循環(huán)結(jié)構(gòu)》中利用python語言，可以讓學生清晰看到代碼和結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)。利用數(shù)字化工具教師使教學內(nèi)容有趣，使學生更加容易理解，更好的培養(yǎng)計算思維。

總結(jié)：培養(yǎng)計算思維是信息技術(shù)教學的一個大的趨勢，也是對于學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的必然要求，在以后的教學中對于進行計算思維肯定會有更多的培養(yǎng)策略和方案，本文只是簡單的為一線教師提供一點建議。關(guān)于計算思維培養(yǎng)需要從目標出發(fā)，構(gòu)建基于計算思維培養(yǎng)的教學內(nèi)容，設計合適的教學項目，使課堂活躍精彩，學生也更加樂學，同時更注重對于學生思維能力的評價和考量，提升學生的解決問題能力，這才是我們培養(yǎng)計算思維的根本目標。一線教師面對學生會有更多的感受和想法，在具體的實踐之中將會有更好的效果。

參考文獻：

[1]任友群，黃榮懷.高中信息技術(shù)課程標準修訂說明?高中信息技術(shù)課程標準修訂組[J].中國電化教育，2016（12）： 1-3.

[2]張立國，王國華.計算思維：信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的核心議題[J].電化教育研究，2018，39（05）：115-121.

[3]馮士海.計算思維如何在高中信息技術(shù)課堂有效落實[J].中國信息技術(shù)教育，2018，（24）：49-51

[4]王德勝.高中信息技術(shù)教學中學生計算思維的培養(yǎng)探究與實踐[J].西部素質(zhì)教育，2018，4（16）：69-70.

[5]姜正梅.基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學策略[J].科學咨詢（教育科研），2018（01）：50.

[6]趙倩倩.基于計算思維的高中信息技術(shù)課程有效教學策略探究——以“算法與程序設計”模塊為例[J].中國信息技術(shù)教育，2015（17）：140-141.

作者簡介：楊婷，女，1993年11月，民族：漢，陜西寶雞人，碩士學位，揚州大學，研究方向：信息技術(shù)教育應用。