關于編程思維與算法在信息技術教學中的實踐意義

萬晉宇

(廣東省深圳市龍崗區外國語集團萬科城學校 廣東 深圳 518129)

編程簡單地說就是編定程序，是人讓計算機代碼解決一個問題的時候，對計算體系規定一定的運算方式，讓計算機按照計算方式進行運行，并最終獲得相對應結果的一個過程。很多人認為編程對于初中階段的學生學習未免也太早了，但是編程學習不僅僅是建立在一定的知識基礎之上的，而且還要求學習者具備豐富的想象力和創造力。初中階段的學生已經具備了基本的理解能力，同時具有豐富的創造性思維。通過編程思維與算法的學習，學生能夠更好地拓展自己的思考方式，提高自己的綜合素養。

1.初中信息技術教學中存在的問題

對于傳統的初中教學過程而言，由于學生的升學壓力較大，導致應試教育完全成為初中教學的主旋律，而信息教學由于多種原因，在原有的教學體系下并未受到足夠的重視，因此，在新時代的初中信息技術教學中進行編程思維有效滲透，需要對傳統信息技術中存在的問題進行分析，從而能夠發揮出編程思維最大的作用。在傳統的初中信息技術教學中，存在部分教師自身的專業教學能力較低，并不能夠將教學大綱中的核心要求，對學生進行高效、直觀的講解，也并不能夠從中引導學生的學習思維提高，在教學中無法對學生進行更加高效的信息技術思維培養。也存在一部分的學校，對于信息技術教學設備，并不能夠滿足學生的編程學習思維培養需要，學生在學習中無法深入地學習編程知識，或僅僅將編程知識以理論的形式進行教學，不能夠對學生進行高效的思維培養。同時，有一部分的教師，在教學過程中雖然已經具備開展編程思維有效滲透的能力，但是卻并不能夠通過合理的教學策略，將其應用到信息技術教學中，導致學生仍然以一種傳統的教學模式進行學習，不利于對學生進行更加高效、合理的編程思維培養。針對目前初中信息技術教學中出現的問題，教師需要真正的聯系教學實踐，從而更加準確地開展初中信息技術編程思維培養策略研究，讓其能夠對學生的綜合成長產生重要的作用。隨著社會的不斷發展，教育領域的教學性質逐漸發生了改變，在以前主要是為了學習而學習，而現在是為了提高學生的核心素養為學習，并不是為了就是為了讓學生能夠將學到的東西運用到現實生活當中。現在經濟發展越來越好，要想在社會中生活也必須要學會更多的知識，雖然說初中生年紀還小，但是這個時候也正是提高核心素養的大好時機，因為一旦到了高中，就變成了為高考而學習，很少在意學生的個性發展，只是一味地提高學生的學習成績，學習壓力很大，并且學習方法也是非常的單一，不利于學生的個性發展。

2.編程思維與算法在信息技術教學中的實踐意義

2.1 搭建思維模式，掌握高效信息收集。隨著社會的發展和進步，對于初中階段學生教育的方向也越來越全面了，為了更好地提高學生的思維能力，教師應當在信息技術教學的過程中積極引導學生認識編程，從而能夠更好地滿足未來的學習、工作需要。在實際的教學工作中，教師需要引導學生認真的了解編程的思維模式，不僅僅讓學生能夠對信息技術知識進行高效的學習理解，同時讓學生在其他學科的學習之中，都能夠合理的應用編程思維，取得較為更好的提高成果。對于初中信息技術學科而言，能夠培養學生逐漸在成長過程中，實現自身思維能力、想象力和創造力的有效提升。這些能力會隨著學生的年齡不斷長大、思維模式的固定而逐漸弱化。因此在初中階段教師可以通過編程思維模式的搭建，讓每一個學生都能夠更好地拓展自身的思維模式，在信息技術的學習之中掌握更加高效的信息技術知識[1]，并且可以將自身良好的學習思維應用到生活實踐中，培養學生的綜合學習能力。

例如，在傳統的信息技術思維中，學生參與閱讀是通過從頭到尾的閱讀方式，按照順序一點一點地找到其中的關鍵信息并進行總結提煉。但是在編程思維之中，一條指令對應著一條動作，若干條指令會形成計算機運行的基本操作，這些指令一起構成了該系列計算機的指令系統。教師在教學過程中可以通過指令系統來考查學生是否了解他們對應的分別是什么指令，通過這種方式來驗證學生是否掌握了更加高效的信息收集。通過對于信息收集思考方式的改變，更加有效地為學生搭建了屬于自己的思維模式，讓每一個學生都能夠以更加廣闊的視野參與到學習生活之中。

2.2 結合運算思維，提高學生應用能力。對于初中信息技術學科而言，單一的理論知識教學無法滿足學生的綜合學習需要，而在編程思維培養中，運算思維作為其中的重要組成部分，需要教師能夠在教學中合理引導學生應用運算思維，從而對學生的知識應用能力進行有效培養。編程的成功與否是要以最后的結果而定的，在這過程中只有成功的運算思維才能完美地運行起來。無論想法有多好，最后要看實際的結果，才能驗證學生的運算思維是否是成功的。這和我們信息技術學習的方式非常相似。比如在Word、Excel、PPT等基礎軟件的學習之中，我們會學習到很多格式方面的調整。進行統一格式的修改和調整遠遠要比一個一個字，一個一個單元格去調整更加方便。在編程學習中，學生能夠更好地學習到運算思維，明白如何做才是更加方便的方法[2]。通過與運算思維的結合，能夠有效地提高學生的應用能力。

Python編程則是信息技術課程的核心內容。Python語言本身簡單易學，在各個領域之中應用也十分的廣泛。正是編程和運算也給初中階段的學生帶來了很多思考。比如在Python shell中每輸入一個命令按回車就會執行一個命令，我們如果要執行一系列命令，可以把這些命令寫在一個文件中，這個文件就是程序。計算機執行這個程序就會執行文件中的一系列命令。在運算過程中我們要懂得程序的構建，在信息技術或是其他學科的學習中我們也要懂得如何才能更加清晰地將學習內容進行分類整理。

2.3 組織實踐活動，促進科學思維培養。在初中階段的教學中，學生極其容易對生活中的事物感興趣，教師可以根據學生的這一特點，將編程思維與生活實踐活動進行有效結合，從而能夠更好地激發學生對于信息技術知識的學習積極性，從而能夠對學生的科學思維進行更加有效的培養。編程相對于其他學科而言，試錯，調整是非常方面的，在不斷調整的過程中能夠找到正確的方法。這種不斷試錯，不斷探究調整的精神是學生在學習過程中重要的精神之一。相較于其他學科的學習而言，在編程實踐活動之中，這個過程非常短，硬件會很快地給出對應的反應。在反復的試錯和調整之中更加有益于學生投入到思考之中，提高獨立思考的能力。在編程和運算的學習過程中，教師要積極地對學生進行鼓勵，通過鼓勵減少學生的挫敗感，多引導學生感受編碼在運行過程中，我們通過不斷的努力一次又一次提高的快樂[3]。在實踐活動之中，讓每一個學生都能有效地提高自己的科學探究能力。

在教學中，最好要遵循理論與實踐相結合的教學方法，特別是對于信息技術這種需要很多實操的學科。這就像“學而不思則罔，思而不學則殆”的理念一樣，理論與實踐是相輔相成的。此外，理論與實踐相結合能夠提高學生的手腦并用能力，對核心素養的提高有很大的幫助，現在這個時代越來越把提高學生的核心素養為教學目的，所以教師可與組織學生以小組形式展開一次編碼的設計和運行，無論成功與否都要說明自己在其中的思考過程和具體實踐的方法。通過學生親身體驗，讓每一個學生都能夠更好地提高自身的科學思維能力。編程思維教會學生的不是對于代碼和不同語言的掌握，應當是跟隨教師的思路將現實生活的問題映射成計算機問題，并加以分析，將大問題拆解成小問題，將小問題變成對應的小代碼，再將小代碼編程組合成大程序的能力。這樣還能夠鍛煉學生的應變能力，提高學生的思考能力，讓學生在遇到困難的時候能夠處變不驚，冷靜下來思考問題。對于初中學生的編碼教學旨在促進學生科學思維能力的培養，在實踐活動中的目的并不是為了學生掌握更多的知識，而是要將已經學習過的知識進行吸收總結，提高自身的核心素養。

2.4 創新課堂教學模式，培養學生創新思維。對于初中階段的學生而言，學生尚處于自身的青春期成長階段，且在這一階段中，學生的學習能力與學習思維也同時處于重要的養成時期，教師在初中信息技術教學過程中，對學生進行編程思維的有效滲透，從而能夠培養學生具備更加良好的創新思維，讓學生能夠更加完善地提高自身的核心競爭力[4]。隨著社會得不斷發展，催生著教育體制的改革，從而就需要教師要完善自身，給自己的大腦輸入創新型的關于課堂的理論知識，然后將這些理論知識運用到教學中去。其實對于信息技術來說，想要創新課堂是比其他課堂容易的很，因為信息技術本來就與社會的快速發展相關聯，初中生現在學習信息技術也是為了以后能夠融入快速發展的社會。在實際的初中信息技術教學過程中，教師需要轉變傳統的信息技術課堂教學觀念，同時能夠在自己的內心中，樹立與學生一同學習的意識，從而能夠為學生有效的創新課堂教學模式。在課堂實踐中，教師可以將微課、思維導圖等策略應用到初中數學中，從而能夠將知識體系進行系統性的整合，同時可以將編程思維以一種較為直觀的方式進行呈現，進而引導學生基于現如今的相關技術，將編程思維有效地應用于實踐創新中，對學生的創新思維進行更加有效的培養，從而實現對學生更加全面的綜合教學培養。

例如，在進行初中信息技術課堂編程思維教學中，教師可以從初中學生的學習特點出發，將編程思維與信息技術知識進行整合，從而為學生將每一個知識點用編程思維的形式進行呈現，從而形成較為系統性的知識學習體系[5]。與此同時，教師可以在課堂上，將致死設置成為若干個小問題，在引導學生進行學習時，通過提問的方式，逐步地引導學生進行自主的編程思考，并且老師也可以加強與學生的交流，從而引導學生逐漸提高自身的信息技術思維。教師可以為學生組織開展信息技術綜合學習活動，引導學生結合生活中的實際情況，能夠將編程思維進行有效的應用，從而能夠有效地引導學生將知識與生活相結合，并且可以通過小組合作，加強學生的團隊合作學習意識，讓學生通過小組合作解決學習中的問題，使大家能夠通過溝通交流，拓展每一位學生的編程思維，從而能夠培養每一位學生的創新思維。此外，游戲是學生最喜歡的活動之一，不管是什么時候，學生肯定會對游戲充滿興趣，在課堂中教師可以充分的利用學生的這一心理特點，將游戲融入教學課堂當中去，在信息技術教學課堂中可以運用競賽的游戲的方式，比如老師下達一些關于信息技術的任務，然后讓每位學生比賽看哪位學生能夠做的又快又好，對于做的好的可以進行一些獎勵來激發學生的學習動力。這樣不僅能滿足學生的愛玩的心理特點，還能夠激發學生的學習興趣，最后提高學生的學習效率。

3.總結

綜上所述，在新時代的初中信息技術教學改革中，將變成訓練融入到初中信息技術教學過程中，能夠有效激發學生對于信息技術知識的學習興趣，并且能夠從學生的實際學習特點進行教學策略研究，進而實現對學生的高效、全面信息激素教學，為學生日后的綜合全面學習提供較為有力的保障。在初中階段的信息技術教學中，教師需要首先分析學生的學習特點，并且能夠從學生的實際學習需要出發，為學生進行教學策略的有效研究分析，從而能夠實現更加高效的初中信息技術教學。教師能夠通過編程思維和算法的學習提高學生在信息技術之中的收獲，不僅僅是豐富了學生的知識儲備。更重要的是能夠有效的通過編程豐富學生的思維方式，讓學生能夠高效的處理信息，培養科學思維能力和探究能力。編程不僅是一種語言工具，更是伴隨孩子終身的思維綜合能力和學習習慣，將編程思維與初中信息技術教學有效結合，為學生日后的學習生活奠定較為堅實的基礎。