如何在高中信息技術教學中培養學生的計算機思維

田雪琴

（甘肅省高臺縣第一中學，甘肅高臺 734300）

知識經濟時代和數據時代的到來使信息技術走入人們的日常生活，因此要想適應未來社會的發展并實現高質量的生活，高中生就必須掌握一定的信息技術知識，具備一定的計算機思維，以此適應不斷發展的社會。然而，目前的高中信息技術教學并沒有很好地培養學生的計算機思維，還需要教師從多個方面采取措施來幫助學生合理地運用計算機思維解決學習中的問題，最終實現學習質量與效率的提高。

一、計算機思維概述

計算機思維指的是綜合運用計算機領域的知識技能和思想方法去解決信息技術問題，并在這一過程中所形成的思維方式。通過對計算機知識的學習和運用，每一位學生都能形成相應的計算機思維。

計算機思維主要有以下特征：（1）包容性，能夠適用于多種活動和多種角色，如學生的學習活動、教師的教學活動都可以與計算機思維相結合，進而實現高效學習或者高效教學。（2）抽象性，計算機思維的本質是利用更加科學的方法剖析問題本質，并抓住主要矛盾解決問題，這也要求學生能夠剝開事物表象而抓住本質，具備對事物抽絲剝繭的能力。（3）靈活性，不論是用計算機思維解決信息技術問題還是其他科目的問題，都可以運用靈活的方式解決，找到不同的思路去應對問題。

二、高中信息技術教學培養學生計算機思維的重要價值

（一）培養學生的信息技術素養，使其適應社會發展變化

計算機思維是信息技術核心素養的重要體現，而核心素養是個體適應未來發展和社會變化所必須具備的品質與能力。在高中信息技術教學期間培養學生的計算機思維，可以使學生利用信息技術知識和計算機設備及時了解社會發展的變化，敏銳地感知外界信息的變化并能作出應對。信息時代的到來也要求學生必須具備相應的信息技術素養，能夠正確面對信息技術對人類社會和個體發展帶來的機遇、挑戰，從而在信息化大潮中積極把握信息技術發展帶來的機遇，規避風險并積極迎接挑戰，養成適應社會變化的優秀品質［1］。

（二）培養學生的創新能力，鍛煉學生的學習方法

學習信息技術知識可以有效鍛煉學生的創新意識和創新能力，激發學生對信息技術科目的興趣，通過多樣化、生動有趣的學習內容使學生對信息技術科目保持積極的學習狀態。在信息技術課堂教學期間，教師可以設置趣味性的信息技術問題引導學生思考，并鼓勵他們嘗試多樣化的解決思路，逐步培養學生的創新意識和創新能力。在此基礎上，教師可以鼓勵學生與同學進行合作討論，共同探究問題，通過小組合作、任務探究等模式引導學生采取新的學習方法來學習信息技術知識。

（三）鍛煉學生的邏輯思維和聯系思維

邏輯思維和聯系思維都是計算機思維的重要組成部分。前文提及，計算機思維的養成必須建立在科學的探究和分析的基礎上，從多角度了解、學習計算機知識，注重引導學生從表象直擊本質，能夠從事物的單一角度發散出去，聯系到不同角度的因素，尋找各因素之間的聯系。因此，通過培養學生的計算機思維，教師可以有效鍛煉學生的邏輯思維和聯系思維，而且這兩種思維不僅可以幫助學生提升信息技術知識的學習效率，也能幫助學生提升其他科目的學習效果。例如，在高中語文課堂上，利用聯系思維可以將零散的知識點串聯成為知識體系。不難發現，培養學生的邏輯思維和聯系思維能夠幫助學生提升多門科目的學習效率。

三、高中信息技術教學現狀分析

（一）信息技術教學邊緣化

受到高考升學的影響，高中信息技術教學在較長一段時間內都處于被邊緣化的狀態。信息技術不是高考必考科目，這就導致信息技術教學不受重視，甚至一些信息技術教師僅僅講解教材上的知識，導致部分學生無法深入理解信息技術知識，自然會在學習的過程中遇到一些困難，這不僅打消了學生對信息技術學習的積極性，也沒有充分培養學生的計算機思維。與此同時，由于信息技術教學不受重視，許多信息技術教師并未將計算機思維融入到教學內容、教學活動之中，也沒有引導學生在學習之中體驗信息技術知識。

（二）信息技術教學目標有待優化

目前，教師主要對信息技術知識進行簡單講解，信息技術教學活動偏重知識，而忽視了學生計算機思維的培養，忽視了計算機能力與素養的提升。比較偏重知識的講解也在一定程度上導致學生只能被動接受信息技術知識，無法對知識點進行靈活運用，沒有促進學生計算機思維的培養和發展。因此，在未來的信息技術教學期間，優化信息技術課堂的教學目標應當是教師開展教學活動所需要關注的重點。

（三）教學模式保守，教學資源開發不足

教學模式是否先進、教學資源是否充足直接影響學生能否形成計算機思維。現階段的信息技術教學模式較為保守，教師在課堂上采取單一的教學方式，無法調動學生對信息技術學習的積極性，學生并未以活躍的思維投入到信息技術學習之中。同時，信息技術知識大多具備較強的抽象性，單憑教師的口頭講解，學生往往難以對其進行透徹理解，這也從側面導致學生在信息技術學習期間遇到較多的障礙，打消了學生的學習信心。此外，信息技術課堂的教學資源開發不足，無法支持高效的信息技術教學的開展，也不利于培養學生的計算機思維。

四、高中信息技術教學中計算機思維的培養策略

（一）重視信息技術教學活動，堅持以生為本開展教學

為了在高中信息技術教學期間培養學生的計算機思維，信息技術教師應當重視信息技術教學活動。雖然信息技術科目不在高考范圍之內，但教師同樣需要意識到信息技術教學對學生的日后發展具有重要價值，尤其是幫助學生掌握計算機知識，培養學生的計算機思維。在重視信息技術教學的基礎上，教師應當積極做好備課，結合高中階段學生的學習特點選擇合適的方式講解信息技術知識，并將計算機思維融入信息技術課堂之中，以此促進學生計算機思維的養成［2］。

在未來的信息技術教學期間，教師應當將學生放在信息技術課堂的首位，將生本理念和信息技術教學有效融合，突出學生的主體地位，只有讓學生以學習主體的身份去理解信息技術知識、應用信息技術知識，才能讓學生牢固掌握知識并在這一過程中養成相應的計算機思維。堅持生本理念開展信息技術教學要求教師應當關注學生的信息技術學習需求，教師可以借助學生感興趣的計算機故事或者相關視頻資料作為課堂導入環節，接著引入課堂教學所講解的知識內容。例如，教師可以將物聯網及相關故事作為課堂導入的話題，而后引出萬物互聯和智能家居的內容，讓學生對接下來所將要學習的知識產生濃厚的興趣。在興趣的驅使下，學生會以更加積極的狀態、更加活躍的思維融入到學習活動之中。教師可以提出相應的問題，如該段視頻展示了哪些信息技術知識，這些信息技術知識背后的原理是怎樣的，我們是否可以通過學習實現家庭中的萬物互聯等等。通過這些問題，教師可以進一步激發學生對信息技術知識的探究欲望，同時也能滿足學生對信息技術知識的好奇心。

（二）優化信息技術教學目標，重視計算機思維的培養

培養學生的計算機思維就必須轉變信息技術課堂的教學目標，積極發揮教學目標對教學活動的指導作用。現階段的信息技術課堂比較注重知識教學，忽視了學生計算機思維的培養。針對這一情況，教師可以在未來的信息技術教學中用目標發展理論來設定信息技術教學目標。基礎性的信息技術教學目標主要是引導學生理解、掌握并運用知識，注重對知識的講解和傳授，而發展性的信息技術教學目標則主要是培養學生的計算機思維、信息思維以及對信息技術的學習興趣。教師應當關注學生是否能夠在信息技術課堂上展現出較高的學習興趣，同時能否具備高效的學習效率。此外，除了常用的目標發展理論之外，新課程改革的深入也使三維教學目標逐漸融入各科教學活動之中，教師可以借助三維教學目標優化信息技術課堂的教學目標，使信息技術教學具有更強的方向性。

在教學目標得到優化的前提之下，教師也應當推進信息技術教學評價的優化。在傳統的信息技術課堂上，由于信息技術教學不受重視，教師也很少對學生進行教學評價，而在接下來的信息技術教學期間，教師應當對學生進行精準評價并對學生的信息技術學習行為進行指導。教師可以組織學生對講過的信息技術知識進行應用，并對學生的應用效果作出評價，如果學生在應用過程中出現錯誤或者遭遇障礙，教師也要幫助學生分析其原因，進而在接下來的學習期間加以改進，不斷糾正學生的信息技術學習活動。與此同時，恰當的教學評價也能使學生在信息技術學習期間產生較強的自我效能感，驅動學生投入到信息技術學習活動中。

（三）選擇多樣化的教學模式，豐富信息技術教學資源

計算機思維具有靈活性、多樣性的特點，那么信息技術課堂的教學模式也應當是靈活、多樣化的。教師在具體的課堂教學期間可以采取不同的模式開展信息技術教學。例如，在課堂導入環節，教師既可以展示信息技術在生活中的應用場景，也可以展示最新的信息技術成果、人工智能成果，從而設置多樣化的課堂導入環節激發學生對信息技術課堂的興趣，讓學生切實感受到信息技術的重要價值。

教師可以借助主題式探究與小組合作教學相融合的方法開展信息技術教學活動。具體來說，教師可以事先準備教學盲盒，并在每一個盲盒里都寫上與信息技術相關的探究主題，有Siri、特斯拉自動駕駛、小米智能家居、VR 游戲等不同的主題，小組長在抽到任務主題之后帶領組員進行任務探究，主要討論人工智能背后的信息技術原理，并嘗試進行總結。在這一過程中，不同的小組具有不同的趣味性主題，能夠有效激發組員的探究興趣，而且小組內部成員也可以紛紛針對探究主題發表自己的看法。相較于傳統的個體學習，小組學習的效率更高且信息技術課堂氛圍更加活躍［3］。

教師需要豐富信息技術課堂的教學資源，通過充沛的資源幫助學生培養其計算機思維。教師可以將日常學習與生活中的資源引入信息技術課堂。在教學數據分析相關內容時，教師可以將校內的一些數據內容作為數據分析的素材，促使學生在熟悉的事物下積極主動地應用信息技術知識處理數據。

（四）鼓勵學生運用信息技術知識開展實踐學習

鼓勵學生進行實踐學習是培養學生計算機思維的有效途徑。在任何科目的學習活動中，如果只是掌握了理論知識是遠遠不夠的，更需要學生在實際的運用過程中掌握知識的運用方法，并能夠形成相應的思維。因此，教師在未來的信息技術教學期間需要鼓勵學生進行實踐學習，在帶領學生學習完信息技術理論知識之后引導學生上機操作。教師可以在講臺上演示具體的操作，而學生在觀看完具體的操作步驟之后對其進行模仿實踐。完成上述步驟之后，教師可以讓學生思考是否還有其他方式達成操作目標，培養學生的發散思維、聯系思維，并鼓勵學生進行積極創新［4］。

在具體的實踐教學期間，教師要準備不同的實踐主題，然后讓學生挑選符合自己興趣的主題進行實踐操作。教師要盡量避免直接干預。如當學生遇到實踐障礙的時候，教師需要給予其思路上的點撥和指導，而后讓學生不斷嘗試解決問題。當學生成功解決障礙之后，他們也能夠獲得較強的實踐成就感。在實踐學習過程中，教師可以鼓勵率先完成實踐操作的學生對普通學生進行幫助和指導，推進全體學生的計算機思維的培養。

此外，作為信息技術教師，我們需要不斷提升自己的教學組織能力，設計出合理的信息技術教案，在豐富的教學資源的支持下給出合理的信息技術教學目標，吸引學生積極參與到信息技術課堂之中，培養學生的信息技術素養，促進學生計算機思維的發展。

五、結語

在高中信息技術課堂教學中培養學生的計算機思維是學生信息技術素養的重要體現，能夠促進學生創新意識和創新能力的發展，鍛煉學生的邏輯思維和聯系思維，但是現階段的信息技術教學不受重視，且教學模式保守，教學資源不夠豐富，教學目標也偏重信息技術知識的傳授。因此，教師應當積極端正信息技術教學觀念，認識到信息技術教學的重要價值，借助目標發展理論、三維教學目標優化信息技術教學的目標，實現知識與思維并重，同時做好教學模式和教學資源的優化，推進信息技術實踐教學的有序開展。