基于計算思維能力培養(yǎng)的程序設計課程教學研究

畢慧亮

(山東省青島第一中學 山東 青島 266002)

引言

高中信息技術課程當中最重要的組成內(nèi)容之一就是程序設計，經(jīng)過大量的教學實踐可以證明，編程教學能夠鍛煉學生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學生的計算思維。

1.樹立基于計算思維的編程教學理念

計算思維，做為高中信息技術學科核心素養(yǎng)之一，能夠幫助學生建立運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一種思維方式。基于計算思維的編程教學模式，就是在編程教學中，綜合利用計算思維的教學策略，構(gòu)建起以教師為主導，學生為主體、以計算思維能力培養(yǎng)為目標的教學模式。通過任務引領和問題探究，讓學生在學習過程中啟發(fā)思考、總結(jié)規(guī)律、掌握科學方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科學精神，提高獨立思考和解決問題的能力。

2.教學改革

2.1 強化案例教學。計算思維強調(diào)的是應用計算機科學的一種思維活動，因此，高中程序設計課程教學中應注重引導學生如何盡快形成運用計算機科學的基本概念進行問題求解的思維習慣。為更好地培養(yǎng)學生的計算思維，教學中應做好案例的講解，提高學生運用編程解決問題的意識。一方面，以案例來講解程序?qū)崿F(xiàn)的功能、程序設計的構(gòu)成以及相關語句實現(xiàn)的功能，使學生認識到做好Python程序的合理設計與編寫，能解決很多現(xiàn)實問題。另一方面，圍繞學生熟悉的問題，為學生演示如何編寫程序設計，傳授編寫程序設計的技巧，并通過運行程序，使學生感受程序設計的作用。結(jié)合學生所學知識，布置趣味性較強的任務，為保證任務的順利完成，可以以小組的形式開展程序編寫工作，使小組成員之間積極配合、共同努力。另一方面，做好學生任務完成情況的評價。結(jié)合程序運行結(jié)果給予學生積極的評價，尤其應鼓勵學生。

2.2 應用啟發(fā)式的教學模式。教師在引導學生解決問題的過程中，要先讓學生反思與回憶，也就是讓學生用已經(jīng)寫好的代碼來對應教師提出的問題，探討這段代碼是否可以解決這些問題，幫助學生將自己的思維轉(zhuǎn)化成為目的導向和結(jié)果導向的思維。在解決問題的過程中，教師要引導學生分步驟地進行自我反思，并對其他小組成員編寫出來的代碼進行實質(zhì)性的審查，探討自己的代碼與其他同學的代碼存在哪些異同，通過批判性的思考來探討自己的不足。在教學的過程中，教師要指出學生存在的思維的局限，依照建構(gòu)主義教學的觀念促進學生與其他學生進行分享。在教學完成之后，教師要引導學生通過寫作的方式構(gòu)建起自己的程序數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中可以包含已經(jīng)構(gòu)建好的程序，也可以是小組其他同學的作品，甚至是工作總結(jié)和小組反思，這樣能讓學生掌握循序漸進的學習方式。

2.3 開展基于計算思維的項目式教學。項目式教學，是一種圍繞項目開展的教學模式，立足于真實的情境，對傳統(tǒng)的教學內(nèi)容進行重新整合，將需要掌握的知識內(nèi)容劃分成獨立的教學項目，以任務為導向，以學生為主體，教師為引導，讓學生通過實踐體驗、探索創(chuàng)新等學習方式，獲得較為完整和具體的知識。項目式教學法以真實情境、協(xié)作化的特點，在編程教學中有獨有的優(yōu)勢。情境化的項目，可以激發(fā)學生的探究熱情；多樣化的學習方式，可以削弱學生的畏難情緒；以任務為導向，可以將零碎的知識系統(tǒng)化、集成化。

2.4 基于計算思維的教學內(nèi)容設計。教學工作在開展的過程當中，需要認清計算機思維能力培養(yǎng)和計算機理論知識傳授之間的關系，將計算機思維充分的貫穿在理論課程教學當中。程序設計課程在這里開展的過程中，要將知識理論作為基礎，調(diào)整整體的教學內(nèi)容，著重的講解計算機理論知識當中的難點和重點。將教學內(nèi)容設計分為兩大部分，分別是理論教學設計內(nèi)容以及實踐設計內(nèi)容。理論教學課程在整體開展的過程當中，主要是為了培養(yǎng)學生的計算機計算能力，將程序設計的相關課程作為主線，其中會包括語句與流程控制、函數(shù)、數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、編譯預處理與外部函數(shù)。課程在整體開展的過程當中，會著重的對程序設計的基礎思想和應用的方式進行講解，課程在開展的過程當中會淡化語法的教學，將單純的語法教學進行轉(zhuǎn)變，提前引入函數(shù)和指針的應用概念。通過循序漸進的教學，能夠?qū)⒑瘮?shù)和指針充分的結(jié)合在一起，對重點和難點進行分散教學，能夠讓學生在短時間內(nèi)可以接受到更為夯實的理論知識。在開展實踐教學的過程當中，學生們能更好的將理論知識應用于實踐，掌握計算思維方法。

結(jié)束語

在信息化社會不斷發(fā)展的過程當中，社會對于人才的需求提出了更高的要求，計算機基礎思維是學生所必備的一個技能之一。教師以及學校對教學方案以及程序設計課程進行設定的過程當中，應該具有針對性，不斷的培養(yǎng)學生的計算機思維能力，強化計算機思維教學理念，推動程序設計課程不斷的進行改革。程序設計課程在進行調(diào)整的過程當中，教師應該加強對計算機思維能力的研究，不斷的培養(yǎng)學生的計算機思維能力，將日常的理論知識融入在程序設計系統(tǒng)當中，使得學生能夠在程序設計課程上，利用計算機的思維來解決日常當中所遇到的問題。