“雙新”背景下初中信息科技教學中學生計算思維的培養(yǎng)策略

【摘要】計算思維是信息科技學科核心素養(yǎng)之一，它將抽象、分解和算法設計等多種思維活動進行兼并融合，能夠促使學生發(fā)展抽象轉化能力、邏輯推理思維，并將其付諸實踐應用，從而進行信息科技難題的分析和解答。因此，信息科技教師需要以計算思維的培養(yǎng)為教學目標，引導學生深入理解并充分應用信息科技，進而有效促進學生學科素養(yǎng)的提升。

【關鍵詞】“雙新”背景；初中信息科技；計算思維；邏輯推理；培養(yǎng)策略

作者簡介：韓劍秋（1982—）， 男，江蘇省南通市通州區(qū)金郊初級中學。

在當前課程教材更新和課程標準優(yōu)化的“雙新”背景下，學生計算思維的培養(yǎng)已然成為信息科技教學的核心目標之一。計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設計等思維活動。教師在進行信息科技教學時，應著重讓學生在數(shù)據(jù)解析和邏輯分析的過程中培養(yǎng)計算思維，提升數(shù)據(jù)分析能力，為后續(xù)的學習奠定堅實的能力基礎。

一、“雙新”背景下培養(yǎng)學生計算思維的重要價值

（一）提升抽象轉化能力

計算思維的訓練注重讓學生將抽象的問題進行轉化并剝離出核心概念，從而獲取直觀的實效性信息。當學生在進行算法問題的求解時，需要將抽象的編程算法進行直觀化與可視化的分析呈現(xiàn)，以便更為高效而便捷地解決抽象復雜的編程算法問題；同時，學生還要對直觀問題進行抽象編程處理，達成抽象與直觀兩者之間的無障礙互通。具備計算思維的學生，能夠提升抽象轉化能力，將現(xiàn)實問題轉化為計算機可以理解和處理的形式，抽離出抽象問題的關鍵要素，在直觀信息的輔助下解決問題。

（二）強化邏輯推理思維

計算思維始終強調邏輯推理思維的重要性，能夠幫助學生立足于邏輯角度，對問題進行理解和分析，透徹把握推理算法的整體流程。因此，在信息科技教學中，學科教師可以借助具有指向性的編程任務開展能力訓練，讓學生在編程過程中以一定的邏輯順序來組織代碼、設計算法并解決問題。具備邏輯推理思維，能夠幫助學生理清問題的邏輯思維，進行推理和演繹，更好地分析和解決問題。

二、“雙新”背景下信息科技計算思維的培養(yǎng)策略

（一）轉化抽象概念，激發(fā)思維活性

計算思維涉及抽象、分解、建模、算法設計等思維活動，要培養(yǎng)這一核心素養(yǎng)，學生往往需要對復雜抽象的概念進行直觀性轉化。對此，學科教師可以將計算思維的培養(yǎng)與實際問題的解決相結合，利用問題激發(fā)學生的思維活性，讓學生在解決實際問題的過程中，充分育成并應用抽象轉化能力。

以蘇科版初中信息科技七年級上冊第三單元探索1“互聯(lián)網應用中數(shù)據(jù)的構成”為例。該單元的教學重點是讓學生通過對互聯(lián)網數(shù)據(jù)的分析和探究，了解互聯(lián)網中常見的數(shù)據(jù)構成，對照比較數(shù)據(jù)在互聯(lián)網中的表現(xiàn)形式，在此基礎上整合轉化同類型主題的抽象信息。

對此，學科教師可以設計一些以抽象概念為主題的PPT設計任務，要求學生根據(jù)該主題，在互聯(lián)網上搜集各種類型的數(shù)據(jù)。例如，教師將“怪誕美學”作為PPT主題，讓學生在互聯(lián)網上尋找與主題相關的數(shù)據(jù)。學生在數(shù)據(jù)搜集的過程中逐步熟悉幾種常見的互聯(lián)網數(shù)據(jù)形式，將該抽象主題具象化為這幾種形式，最終完成PPT的制作。

學生A：“我對怪誕美學這個主題并不了解，于是我開始在網上搜尋它的相關信息，得到的解釋是‘以表現(xiàn)生活中不可理解的事物及場面為美的一種審美范疇，具有反常、夸張的特點。我還提取了有關怪誕美學的幾篇文章和插圖，嘗試將怪誕美學具象化為文本數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)，以PPT的形式呈現(xiàn)出來。”

學生B：“我選取了幾個藝術評論家對怪誕藝術的鑒賞視頻，還在網絡上找到了《lost rivers》等幾首怪誕美學音樂的音頻，下載后，用剪輯軟件進行截取，最終集合到PPT中進行怪誕美學的分析解釋。”

學生在搜集信息與分析整合的過程中，將抽象概念轉化為具象的表達，能夠充分激發(fā)思維活性，掌握理解抽象概念的技巧和方法，在潛移默化中實現(xiàn)抽象轉化能力的提升，為后續(xù)解決復雜疑難的信息科技問題夯實基礎。

可見，學科教師應以具有思維性與挑戰(zhàn)性的抽象概念任務激發(fā)學生對信息科技的好奇心和學習興趣，進一步深化計算思維的涵育，實現(xiàn)該核心素養(yǎng)的縱深培養(yǎng)。

（二）引入流程推理，深化算法理解

對信息科技問題進行流程推理，能夠幫助學生梳理復雜問題的邏輯順序和解決步驟，讓學生在解決流程推理題時更加得心應手。因此，教師可以借助流程推理類問題，引導學生自主探尋問題的突破口，確定解決方案，將其轉化為可執(zhí)行的步驟，從而培養(yǎng)學生的邏輯推理能力，提高學生的問題解決效率。

以蘇科版初中信息科技七年級上冊第三單元探索3“網頁的編輯和發(fā)布”為例。該單元主要教學網頁編輯步驟和發(fā)布流程，教師可引導學生分析邏輯算法的優(yōu)勢和局限性，并通過實例演示和實踐操作，幫助學生掌握頁面編輯算法的設計技巧。

例如，教師要求學生嘗試創(chuàng)建一個簡單頁面，展示自己的個人信息和興趣愛好。學生需要思考整個網站的編輯流程和設計步驟，如網頁編輯工具的選擇應用、基礎算法的學習掌握、整體網頁的布局設計、信息資料的整合搜集、圖文內容的位置擺放等。教師鼓勵學生各抒己見，在小組和班級中分享自己的想法和思路。

在學生提出各種可能的步驟后，教師幫助學生進行流程推理。比如，學生首先需要搜集資料，然后再選擇編輯工具和借助相應算法進行頁面的整體布局設計，最后添加文本和圖片。在此基礎上，教師幫助學生明確每個步驟的具體操作細節(jié)：“<！DOCTYPE html>是文檔類型聲明，指示瀏覽器使用HTML5來解析文檔；< html>是HTML文檔的根元素，它包含整個文檔的內容；是頭部部分，用于定義文檔的元數(shù)據(jù)，如文檔標題、字符編碼、引入外部樣式表和腳本等；