基于計算思維培養的高中信息技術教學策略

包宏偉

摘 要：隨著社會的進步和時代的發展，網絡早已悄然走進人們社會生活中的各個領域，發揮著不可替代的重要作用。為迎合數字化、信息化的社會發展趨勢，信息技術教學改革已經刻不容緩，而計算思維的培養正是高中教學中不可或缺的重要組成部分。教師可結合計算思維的具體含義，對基于計算思維培養的高中信息技術教學策略進行分析，希望能夠給以后的教育教學提供一些參考。

關鍵詞：計算思維;高中信息技術;教學策略

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2020）16-0037-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.16.018

在社會主義現代化建設的今天，信息時代的趨勢已經不可避免。在教育制度高度發展的情況下，將信息技術融入課堂教育勢在必行。因此本文主要探究高中信息技術教學的具體方案，希望能夠改變目前教育教學工作中存在的困境，給以后的發展打下基礎。

一、信息時代的背景

在信息化飛速發展的時代，由于課程改革不夠深入，導致高中信息技術教學并沒有達到應有的素質，很多問題逐漸凸顯出來。在高中信息技術教學過程中，教師更加關注學生的信息技術實踐操作，而忽視了對學生思維能力的培養。為了解數字信息思維方式的構建方式，教師應該從信息技術的發展出發，清晰認識到數字時代所代表的內涵，從而做到符合當前時代發展需求的教育教學方案。新課標改革下的高中信息技術課程發展還沒有完善，但本人作為一名具有多年教學工作經驗的信息技術教師，已經在探索適應時代的信息技術教學方案。可能某些方案并不適用于所有學生，但部分內容應該值得一些教師借鑒和參考。

二、計算思維與信息技術課程核心價值

（一）計算思維概述

新課程改革背景下關于信息技術的課程要求指出，所謂計算思維，就是個體通過合理的思考參與到計算機領域的思維方式，在計算機學習中具有非常重要的作用，能夠解決很多技術上的問題。擁有計算思維的學生可以借助計算機來對各種不同類型的問題進行建模分析，整合多種信息技術的相關資源，通過有效的算法結構來構建相對合理的解決方式，并通過對解決方案的分析，具體應用到實際場景中去，同時可以向其他多種應用場景進行推廣，實現舉一反三。計算思維能夠讓學生從最根本的角度了解并學習問題，從本質上思考信息技術學習中遇到的困難，讓更多的學生成為當前時代發展的主流。全新時代下的信息技術教學方案，需要在很大程度上培養學生自主學習的能力，逐漸掌握計算思維方式，在信息技術發展中利用合理的信息技術方案破解難題，這對于學生今后的發展也是非常有利的。

（二）計算思維的操作及其核心價值

計算思維被大眾認可后，國際計算機協會又從計算機操作角度對計算思維起了一種定義，其認為計算思維主要是利用計算機和有關工具來解決問題，采用邏輯分析方式，對數據信息有一個抽象的表示，并結合算法的思維方式生成最終的結果。計算思維在信息技術課堂學習中無疑是非常關鍵的，其規定在教學過程中采用計算思維的方式合理思考問題，并提出解決問題的方法，逐漸推廣到學習中。由此我們可以發現，計算思維的培養能夠更加準確、清晰地表達出信息技術教學的具體內涵。

從信息技術改革發展的情況來看，我們大致可以看出信息技術主要以實踐活動為基礎進行教學，融合基礎教育教學方式來構建相對完整的教育體系，并結合信息技術的課程建設來構建信息課程的模塊設計。信息技術課程需要合理的功能來實現功能設計，而課程價值對于目前學生計算思維的培養是非常重要的，能夠在很大程度上提高信息技術的課程內涵，促進信息技術核心價值的發展。

三、基于計算思維的信息技術教學策略

（一）確定發展學生計算思維的教學目標并確定合適的主題

在高中信息技術課程計算思維的培養過程中，教師應該能夠根據信息技術的教學目標來確定其教學方式，并根據以課堂活動為基礎的方式來實現教學目的，完成教學評價。

結合“遞歸算法的程序設計”為例，本人利用遞歸算法的具體含義以及具體的應用場景進行分析，將遞歸算法通過不同函數調用來實現將語句拆分為不同的執行單元，學生對不同執行語句的理解可以加深他們對函數遞歸算法的了解，更加深入地讓學生了解到計算思維的內涵，學會應用計算思維解決實際問題。

在實際的教學過程中，由于遞歸算法理解起來相對困難，采用課本中的語句進行分析難度較高，很難讓學生直接理解，學生的學習效率低下，達不到良好的學習預期。但教師可以采用生動形象的教學場景來展現遞歸算法，提高學生的認知能力，形象地展現出函數遞歸調用的內容，這樣就能夠在很大程度上提高學生對遞歸算法學習的興趣，也能提高學生的計算思維。合適的教學主題對目前信息技術課程的發展是非常關鍵的，也是培養學生對信息技術學習的基礎內容。

（二）挖掘信息技術課程中蘊含的計算思維教學內容

高中的信息技術屬于必修課程，在學生信息技術素質的培養方面具有重要意義，也是以后計算機學習的基礎。深入探索計算思維教學工作的意義，對利用計算思維的教學發展來講具有重要的作用。計算思維的重點是通過合理的數據信息整合來拆分不同的小問題，最終達到問題的最優解。在信息技術課程學習的模塊中，教育教學活動可以利用信息技術獲取的方式，從學習過程深入解析，這正是計算思維表現的一種形式。教師在分配信息技術課堂作業時，要考慮到某些特別問題的設計，要能夠啟發學生計算思維的培養，形成相對完整的信息技術思維方式。計算思維的本質是通過一些較為合理的分析方式，將復雜的問題劃分為一些簡單的小問題，并對這些問題進行深入分析，獲取最合理的解決方式。

比如，在進行搜索引擎的網絡教學時，教師可以指引學生通過不同方式的對比來形成搜索引擎的分類，并根據索引結構讓學生劃分出不同的信息。學生通過選取合適的搜索引擎，來歸納搜索選擇的技巧。通過多種方式來選擇和利用適當的搜索引擎，可以讓復雜的問題變得更加簡單，將問題的重心放在分類搜索的學習過程中。深入探索課程教學中蘊含的計算思維，將學生帶入到相應的場景中學習，就可以讓他們逐漸加深對計算思維的理解，并最終掌握計算思維。

（三）創設有利于計算思維培養的問題情境

計算思維主要是個體利用計算機的思維方式，來解決各種復雜問題的思維活動。在這個過程中，計算思維的解決方案主要是利用問題來對多種問題解決的路徑進行綜合，并按照有思維邏輯的方式劃分不同的方案。解決問題的意識往往比問題本身更加重要，是決定參與者是否真正理解問題以及選取合適的方案解決問題的關鍵，并且能夠幫助學生推廣到其他問題中去，在不同應用場景中解決問題。所以對目前的信息技術教學而言，教師要能夠結合學生的生活場景進行以計算思維為基礎的問題情境構建，來促進學生提高解決問題的能力，培養計算思維的意識，有目的性地針對不同種問題提出各種解決方案。

例如，在信息系統的教學過程中，教師可以通過信息技術實驗室來創建符合預期目標的情景模式，讓學生從中體會到信息系統所代表的內涵以及具體到軟件操作的各種內容，并獲得實際操作的機會。學生在這個過程中逐漸體會到計算思維在信息系統中應用的樂趣，培養獨立的思維方式。創設合理的問題場景對計算思維的培養是非常有利的，同時有助于學生提高對學習的預期，在很大程度上提高學生的學習效率，改變其以往在單一信息技術問題上固有的思維模式，采用分化問題的方式來解決問題，同時能夠舉一反三，解決其他常見的問題。

（四）準備充分有效的教學資源為計算思維的培養提供基礎

在計算思維的培養過程中，教師需要提前預備各種豐富的教學資源給學生的學習奠定基礎。思維框架的搭建是非常有必要的，教師可以采用流程圖、框架圖等生動地將教學內容展示給學生，方便學生理解。比如在學習數據結構的“冒泡排序”時，書本中的介紹往往比較復雜，不利于學生理解，教師可以給學生準備教學視頻，讓其體會冒泡排序的執行過程，以及冒泡排序與其他各種排序的對比分析。結合各種有效的資料對排序算法進行分析，這樣學生在面對實際問題時就能很快地反應出具體的解決方案，這種利用教學資源來培養計算思維的方式主要是考驗學生的知識遷移水平以及具體問題具體分析的能力，并且考慮到學生的理解水平不同，教師可以給出不同水平的問題，從不同角度出發提高學生獨立思考的能力，努力培養計算思維。

（五）制定多元化的有效教學評價方案鞏固計算思維

教師可通過多元評價教學體系的構建，促進學生計算思維能力的提高。首先需要教師對學生進行適當評價，并認真記錄評價水平以及評估總結報告。教師可以根據學生在信息技術學習過程中的行為來給出更多的評價，評價結果需要結合學生的實踐操作能力、計算思維水平以及程序運行的最終結果，利用多次評價來認真審查學生對知識的掌握程度以及理解能力。此外，也可以借助學生評估實踐表，實現學生之間的相互評價。

例如，教師在教授遞歸算法的實現過程中，可以利用教學方式選取合適的符合計算思維的教學方案，并結合實際情況來完成評價，針對學生的具體操作情況分成幾個等級，這樣就可以讓學生充分了解自身發展水平所處的階段，以及以后具體要采取的學習方案，這對以后教師進行的教學反饋來講是非常重要的。教師應通過綜合的評價來實現對學生計算思維的培養，構建相對完整的信息技術課程評估體系。

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