初中信息技術對學生計算思維能力的培養分析

陸世遠

摘要：計算思維、理論思維與實驗思維并稱三大科學思維，是當前教育界和計算機界受關注度較高的重要課題，而其中在信息技術課程中對中學生進行計算思維能力的培養備受關注。在初中信息技術教學中加大對學生計算思維的鍛煉，既能夠綜合提升學生的信息化素養，也能進一步培養學生的創新精神。文章基于計算思維的基本概念及相關應用，通過提出多方面的創新性教學策略，探究其在初中信息技術中的實踐渠道和應用價值，希望能為初中信息技術教學方式的優化升級提供參考。

關鍵詞：計算思維;初中信息技術;創新教學

引言：在初中信息技術教學中，計算思維一直是教師講授的重要內容，從教材體系來看，可以表現計算思維的內容便是關于編程的問題，而這也是初中信息技術教學的重點難點。由于許多學生在初中以前并沒有接觸到過多的信息技術知識，初中信息技術教師在開展教學活動的時候必然會遇到一定的問題，這些問題會很大程度上影響教師教學活動的正常開展。但是，隨著社會發展進入新的歷史時期，計算思維對于學生的未來成長越來越重要。因此，本文就初中信息技術教師培養學生計算思維的策略等進行探討。

一、計算思維在初中信息技術課程教學中的作用

2006年，周以真教授提出，計算思維是一種將計算機科學問題應用于理解系統設計、問題解決和人類行為的方法。在周以曾教授的研究基礎上，許多學者提出了計算思維的符號概念，如編程、算法、數據軟件，以及計算思維中的形式計算、結構化、鏈接和優化。在學習信息技術課程的背景下，王榮亮教授認為，通過任務驅動、研究型、實驗型的教學模式，可以有效激發學生的計算思維。

一般來說，計算思維在初中信息技術課程的教學中有以下幾個作用：一是鼓勵學生關注信息技術。在初中信息技術教學中，在此基礎上重新測試課程并制定系統全面的教學計劃，融合計算思維，鼓勵學生關注信息技術，充分發揮。促進計算思維，有效提升課程實際效果二、鼓勵學生思考學生與信息技術的關系計算機操作必須遵循一定的數學規則在初中信息技術教學中引入計算思維，不僅可以激發學生思考人與信息技術的關系，也可以為他們提供發現的思路和途徑。，分析和解決問題，豐富課程教學內容保證課堂教學的有效性三、提高編程的教與學能力將計算思維融入教學中，不僅可以優化教學體系，豐富教學內容，還可以改善算法和程序設計的狀態，提高程序設計教學的效率和質量。程序設計是信息技術課程體系中的一門必修課。

二、計算思維在初中信息技術課程教學中的滲透方法

（一）樹立建模思想，有效啟蒙計算思維

在培養學生計算思維的過程中，建模思想起到的作用是極為重要的。而且，在學生的學習和生活實踐中都會有許多單靠機械記憶無法解決的問題，如果教師只是單一地進行知識的講解，那么當更換應用場景時，學生往往會束手無策，很難找到針對性的解決策略。一旦操作場景發生了改變，許多學生就無法有效地解決問題。因此，教師就應將建模思維滲透到教學中，使學生在腦海中樹立建模思想，以建模的方式來培養學生的計算思維。

例如，“雞兔同籠”問題就是一個可以用來培養學生建模能力的經典案例。問題描述：有若干只雞和兔在一個籠子里，已知雞和兔共有35個頭，94只腳，請推斷雞和兔分別有多少只？教師可以引導學生分析并建立模型。所謂模型，就是利用數學符號去描述系統內的數量關系，概括出可操作的數學結構。一般情況下，模型可以進行遷移應用。在日本，人們也在研究“雞兔同籠”問題，只不過日本人將之稱為“龜鶴問題”。經過對比就會發現，“龜”和“兔”都是4只腳的動物，“鶴”和“雞”都是2只腳的動物，所以“龜鶴問題”的模型和“雞兔同籠”的模型是一樣的，甚至還會衍生出更多其他的同類問題，在解決問題的過程中，學生的計算思維能夠得到發展。

（二）盡量選取生活相關教學案例

信息技術學科內容抽象，但又與生活息息相關，因此教師在一些抽象且難度較大的教學內容中可以適當引用生活化案例，或者對案例場景進行再現，讓學生在一種相對熟悉的情境下進行思維遷移，運用計算機模擬解決案例問題，為計算思維能力的有效鍛煉開辟渠道。例如在七年級《數據圖表與分析》一章中要求學生對所分析的數據進行對應的圖表制作。創建圖表并不復雜，但由于圖表種類較多，部分學生容易對其屬性產生混淆，因此教師可以引用生活中常見的圖表讓學生更好區分，如氣溫變化圖、家庭支出比例圖和各省份GDP比較圖，這些圖分別有折線圖、扇形圖及柱狀圖，可見用途不同，圖表種類就會各有差異。對圖表屬性差別有所了解后，教師可以提供某個家庭收支費用的數據，讓學生進行圖表的制作。有了前面案例的參考，再加上這些與學生日常生活息息相關的數據，學生可以“對癥下藥”，操作起來自然也更有熟悉感。一個簡單的生活案例引入，可以一步步引導學生由淺入深地思考與探究，更有利于計算思維的不斷滲透。

（三）在問題解決中滲透

在初中信息技術課程教學實踐中，問題解決主要是以現實問題解決為核心，并根據教學大綱要求設置問題，再以問題為突破口來引導和鼓勵學生學習，從而提高學習效率的。在問題解決過程中，教師要在實踐中盡可能地制造懸念，以此激發學生的探究興趣，促使他們積極參與教學活動，確保課堂教學的有效性。另外，科學、合理的問題解決案例有利于打破學生的固有思維模式，使其計算思維能力得到提升。

結語：綜上所述，初中信息技術的課堂教學應該更多地注重提高學生的計算思維，以更好地符合新時期的教學要求，為國家的現代化建設培養專業化人才。在初中信息技術教學中，計算思維的培養主要依賴編程知識的教學，教師應該將編程教學與學生計算思維的培養融合起來，促進學生綜合素質的提高。

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