高中信息技術教學中學生計算思維培養的問題及解決方法

馬文敏

（甘肅省蘭州市第六十一中學，甘肅 蘭州 730060）

計算思維作為高中信息技術學科核心素養的重要內容，是高中信息技術課程改革取得的重要成果，逐漸受到廣大教育工作者的重視。學生計算思維的培養不僅能夠促進學生綜合素養的形成，同時引導學生形成創新意識，對學生之后的學習和生活有著重要的影響。新時期的高中信息技術教學中，重視學生計算思維意識以及創新意識的形成，讓學生具有利用計算思維解決問題的能力，提高學生的信息技術綜合能力，是實現信息技術教學目標的關鍵。但是在高中信息技術教學活動實際開展過程中，受到客觀因素的限制，仍然存在一定問題，影響了學生綜合素養教學的形成，在很大程度上影響了教學效果。本文筆者基于過往教學經驗，對當前信息技術中存在的問題進行分析，探討解決措施，以此提升教學素養，推動信息技術教學活動的開展。

一、高中信息技術教學中培養學生計算思維的意義

（一）計算思維是當前時代學生的核心能力

隨著信息技術、大數據技術、人工智能技術的發展和普及，人類社會進入信息時代，對于學生的能力提出新的要求。要求學生具有計算思維，能夠根據問題進行分析并提出解決策略，制定有效的方案并執行。在信息時代，培養創新型人才是各個時期教學活動開展的主要目的，高中信息技術教學亦是如此，而計算思維是創新型人才必備的素養。因此，在當前信息時代，培養學生的計算思維，提高學生創新能力以及問題解決能力，是符合當前時代要求的，也是符合教育改革的要求。只有學生具有更高階的計算思維，才能更好地適應社會的發展，完成教育的目標，為國家培養更多的優秀人才。

（二）計算思維的培養是當前信息技術教學的要求

隨著科學技術的進步高中信息技術教育不斷發展，迎來了改革契機，計算思維成為信息教育擺脫傳統“灌輸式”教學的重要切入點，為信息技術課程改革提供理論支持。培養學生計算思維的重要性已經逐漸被越來越多的教育工作者認可，滲透于信息技術教學的每個階段，是社會需求和時代特征下計算機教育的深度改革。隨著素質教育的推行，計算思維培養實施成為新課標的重要內容，在新課標中，信息技術注重學生信息意識、計算思維、數字化知識創新以及信息社會責任等四個方面的培養。因此，計算思維的培養不僅是當前信息技術教學的要求，同時也是信息技術課程內在價值的體現。

（三）信息技術教學是培養學生計算思維的重要途徑

計算思維是運用計算機解決問題的一種思維習慣，涉及計算機應用的各個環節。信息技術教學是培養計算思維的重要途徑，問題解決能力是計算思維的具體表現，在信息技術教學中，不要停留在相關知識的掌握，在掌握信息技術知識和原理后，更注重學生實踐能力的培養。同時，計算思維是一個長期形成的過程，是一個從低階到高階轉變的過程，這和信息技術教學課程特點是相符合的，通過用計算機語言為學生營造真實的教學情境，讓學生完成從形象到抽象、從具體到概念的轉變，因此，學生計算思維的形成是高中計算信息技術教學的重點。

二、高中信息技術教學中學生計算思維培養的問題

（一）教師缺乏對計算思維的正確理解

計算思維形成已久，但是將計算思維作為高中信息技術核心素養是新課程標準首次提出。同時，雖然對計算機思維的概念進行了界定，但是卻沒有對高中信息技術中學生計算思維培養方法進行明確。其次，在當前高中教學中，由于升學的壓力巨大，學校、教師和學生對于信息技術學科的重視度不夠，導致日常教學活動開展比較隨意，甚至部分學校只是針對會考內容對學生進行專項訓練，對于信息技術的實踐應用活動開展較少。在此背景下，大多數信息技術教師對計算機思維內涵缺乏深入了解，缺乏有效的信息技術教學策略，甚至部分教師認為，計算思維就是計算機編程教學。由于教師缺乏對計算思維的正確理解，且尚未形成完善的教學體系，在很大程度上阻礙了高中信息技術教學中學生計算思維的形成。

（二）學生缺乏基礎的計算思維

在高中信息技術教學中，不僅要讓學生掌握基礎的知識，培養學生的實踐操作能力，同時，還需要引導學生將計算思維應用到學習、生活中，養成思維習慣，讓學生具有發現問題和解決問題的能力。在高中信息技術學習中，學生對于基礎知識的掌握存在著較大的差異。其次，在義務教育階段，信息技術課程缺乏系統性和連貫性，尤其是一些農村學校，受限于教學條件，學生對于信息技術知識的掌握較差。同時，部分同學對于信息技術能力理解有誤，更喜歡利用計算機玩游戲、上網，對于計算機程序語言缺乏實踐與了解。受這些實際情況的影響，學生對于算法、思維導圖以及計算概念和方法缺乏必要的認知，缺乏基礎的計算思維，對于信息技術這些活動的開展造成很大的負面影響。

（三）受到信息技術教學的影響

與傳統學科教學不同，信息技術知識更新快，技術日新月異，從而導致了信息技術課程內容具有一定的延遲性，跟不上技術的發展。同時，由于計算思維提出時間較晚，對于學生計算思維的培養方法尚在摸索中，部分教材沒有體現計算思維和核心素養思想，難以對學生展開針對性的教學培養。當前，部分高中信息技術教學中仍然采用老版教材，該教材應用已經超過十年，和教材編寫時期相比，信息技術早已發生了變化，新技術的更新換代早已完成，甚至在教材中提到的技術和專業名詞早已淘汰。在此形勢下，這樣的信息技術教學內容肯定無法滿足學生的學習需求，對學生計算思維的培養有著較大的影響。同時，在當前信息技術教學過程中，采用了不同版本的教材，尤其是同一地區不同階段的信息技術教材版本難以統一，導致教學內容的安排缺乏系統性和整體性規劃，對學生計算思維的培養產生了不利影響。因此，編寫一套完整的、系統的以培養學生計算思維為目標的信息技術教材是當前迫切需要的。

（四）教學評價體系不夠完善

教學評價是推動學科發展的重要內容，是學科持續發展的保障。只有制定完善的評價體系，才能促進學科科學發展。因此，科學的教學評價體系是推動信息技術發展，促進學生計算思維形成的基礎。隨著新高考改革在全國多數省份的推進，針對信息技術教學評價體系的建設情況存在較大的差異，除浙江省外的大部分省份都缺乏有效的信息技術評價體系，仍然將信息技術作為常規的考試科目，且考試水平相對簡單。部分教師會以考試內容設計教學環節，將信息技術變成了學生考試的培訓課，通過考試前多種類型的真題練習，讓學生具備考試能力，以順利完成考試內容，完成學科結業考試。這樣的教學模式和信息技術課程標準背道而馳，僅僅以考試作為學生考核評價的標準，缺乏對學生學習過程、實踐能力以及學習態度的考核，難以真實反映學生的計算思維水平。因此，在高中信息技術教學中，教師要在新課程標準的指導下，從學生出發，開展過程性評價，對學生的知識掌握、實踐能力、學習態度等進行綜合評價，讓學生具有高階的信息技術能力，養成計算思維。

三、高中信息技術教學中學生計算思維培養中的問題解決方法

（一）加強教師教學素養

信息技術課程標準出臺已經有了一段時間，教育部門也開展了多次的相關培訓，但是這些零散的教學培訓，無法對教師進行系統性的培訓，很多教師都屬于“走過場”學習，以完成學習任務為目標，導致教師對于課程標準的理解流于表面，難以將其真正應用在教學活動中。為了進一步提升教師專業素養，加強新課程標準的教學實踐，需要開展系統全面的教學培訓。教育部門要豐富培訓形式，以線上線下的方式開展教學培訓，介紹最新的教育理念，分享教學案例，以此提升教師的專業素養。其次，教師要建立主動學習意識，以適應信息技術更新快的特點，保持專業的學科意識，認真對待時代發展和科學的進步。同時，教育部門要建立激勵機制，用有效的激勵制度引導教師進行自我學習和主動學習，將教師的專業素養和學習情況與績效、職稱、評優等事項掛鉤，從而促進教師更加深入地參與學習，提升教師的專業素養。

（二）重視學生計算思維的形成

計算思維不僅局限于學生對信息技術問題進行探究，同時還有在現實生活中發現、思考的能力。教師在教學中要從學生出發，改變以往知識傳授為中心的教學觀念，引導學生更多地進行實踐探究，讓學生發現問題、利用所學知識對問題進行分析，最后找到問題的答案，完成教學實踐探究。在此過程中，教師可以根據學生的實際情況采取不同的教學策略，為學生創造社會實踐，讓學生置于濃烈的信息技術創新氛圍中，從而逐漸改變學生的思維方式和思維能力，樹立計算思維意識和創新意識。在教學中，教師可以對學生進行正確的引導，讓學生對問題進行分析后尋找解決的方法，并在此過程中滲透計算思維的培養，讓學生完成學習任務，因此該教學過程需要注重學生運用計算思維分析、解決問題。

例如，在《文本信息加工與表達》教學中，教師制定教學目標，學生通過課程知識的學習掌握海報的制作。首先，教師讓學生了解海報的組成，提出海報的元素，再根據學生對于海報的理解，設計一個簡單的方案，然后通過小組討論，確定一個最優的方案。其次，在確定最后的方案后，利用思維導圖對方案進行細化，制定信息處理流程。最后，根據設計方案、制定流程進行海報制作，引導學生學會信息的處理、圖片處理加工、文本的設置等內容。在此過程中，讓學生逐漸具有分析問題、解決問題的能力，鍛煉學生計算思維。

（三）重組信息技術教材

由于現有高中信息技術教材的版本比較繁雜，知識點呈碎片化特點，不夠系統連貫。學生雖然學會了信息基礎知識，卻不能用于解決實際問題，缺乏以計算思維為主體的實踐知識構架。需要教師對教材內容進行深度挖掘，促進學生計算思維的形成，根據信息技術學科的特點，以學生核心素養為目標，按照課程知識內在的結構，對教材進行重新組合，讓一個個孤立的知識點成為一個有一定邏輯關系的知識模塊，從而將知識系統地傳授給學生，讓學生感受到知識的系統性和邏輯性。同時，開展項目式教學活動，對學生的課堂作業、探究活動進行設計，完成相應的項目學習任務，從而鞏固學生所學知識，讓學生理解不同知識之間的聯系，形成一個系統的、完善的知識體系，并能夠將其運用到實踐探究過程中。當然，對教材的重組并不是要完全顛覆現有的教學內容，而是在原有的基礎上進行優化，將知識的傳授變為知識的引導，以創客教學、翻轉課堂等形式加強對教學的創新，從而提升學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，樹立計算思維意識。

（四）轉變教學方法

在信息技術教學中，使用恰當的教學方法培養學生的計算思維能力是非常重要的，讓學生可以更加輕松地學習相關知識，提高教學效率。在傳統信息技術教學中，計算思維培養未受到重視，在新時期的信息技術教學中，教師要調整教學案例，優化教學方法，在潛移默化中引導學生形成計算思維意識。因此，教師要加強創新、轉變傳統、優化教學方法，有效地提升學生的計算思維能力。

例如，在《算法與程序》教學中，教材中更加重視某種語言編寫程序，強調知識技能的掌握，在一定程度上忽視計算思維的形成，學生沒有形成分析問題、解決問題的能力。在教學中教師通過使用頭腦風暴方法，對教學過程進行優化，加強學生的實踐訓練。在教學中更重視學生的實踐，讓學生反復思考，通過比較、優化訓練等形式培養學生的計算思維，根據不同的算法制作流程，實現思維意識和思維能力的訓練。然后教師為學生設置問題，讓學生進行編程練習，采用不同的算法，形成靈活的運用能力，夯實學生基礎能力，持續強化學生的計算思維。

（五）構建有效的教學評價體系

教學評價是教學活動中重要的環節，是對教學的總結。過程性評價的核心更注重學生的全面發展，將學生的發展和知識教學進行結合，強調過程和方法動態結合，在評價過程關注學生的情感、態度以及價值觀念的發展。新時期的高中信息技術教學以學生教學主體，注重因材施教，關注不同學生之間的個性差異和發展特點，積極創新，利用有效的教學評價體系，推動教學活動的開展，培養學生的計算思維。過程性評價是在開展教學互動過程中及時反饋教學信息，不斷完善、更新教學計劃，以達到預期目標進行教學評價。在進行過程性評價時既要從整體考量學生的學習情況，同時要注重不同學生之間的差異，引導學生對課堂表現以及課堂作品的質量進行反思。將反思教學和過程性教學相結合，讓課堂教學活動更注重學生的個體發展，讓不同的學生接受挑戰，實現層次跨越，激發學生的學習積極性，促進計算思維的形成。

四、結束語

計算思維的培養是當前時代學生的核心能力，也是計算機教學改革的要求。信息技術教學作為培養學生計算思維重要途徑仍然存在一定的問題，需要加強教師素養，敢于創新，重視學生計算思維的形成，對教材進行重組，優化教學方法，并建立有效的教學評價體系，培養學生計算思維，提升學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，讓學生在生活、學習中獲得更大的成功。