劉金霞 張志強

摘 要：計算思維是當(dāng)今社會學(xué)生解析問題的一種基本能力，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力在信息技術(shù)教學(xué)中是一個長期漸進的過程。通過構(gòu)建情境，設(shè)計有針對性的練習(xí)；給學(xué)生提供相應(yīng)知識點的幫助文檔；利用微課的技術(shù)和效果，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維意識，拓展學(xué)生的計算思維能力，提高不同層次學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)工具自主解決實踐問題的能力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；計算思維；知識儲備；微課

計算思維是當(dāng)前國際信息技術(shù)教育領(lǐng)域廣為關(guān)注的一個重要內(nèi)容，是21世紀(jì)每一位學(xué)生必備的基本素養(yǎng)。在英國，計算思維已經(jīng)作為中小學(xué)信息技術(shù)課程的重要內(nèi)容之一，美國《K-12計算機課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，計算思維是其重要課程內(nèi)容。我國《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確提出，計算思維是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)的四個核心要素之一，因此，計算思維訓(xùn)練在信息技術(shù)教學(xué)中有著很重要的地位。本文基于計算思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)，在信息技術(shù)課程嘗試采用了創(chuàng)新有效的教學(xué)方法，有一定的現(xiàn)實意義。

一、計算思維

目前，國際上廣泛認(rèn)同的計算思維定義來自周以真（Jeannette Wing）教授。周教授認(rèn)為，計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化。信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)對計算思維這一核心素養(yǎng)中的核心要素的具體描述是，計算思維是采用計算機方式界定問題，運用合理的算法形成解決問題的方案，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。簡單來說，計算思維就是像計算機科學(xué)家那樣去思維，不僅僅只是能為計算機編程，還要求能夠在抽象的多個層次上思維，計算思維無處不在，當(dāng)計算思維真正融入人類活動的整體時，它作為一個問題解決的有效工具，也應(yīng)當(dāng)有效地融入課堂教學(xué)之中。

二、培養(yǎng)計算思維的教育教學(xué)方法

互聯(lián)網(wǎng)已越來越深刻地影響和改變著人們的工作、生活及學(xué)習(xí)方式，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，也呼喚著教育必須要進行教學(xué)改革，要培養(yǎng)出會分析問題、探究問題，形成多元理解能力的合格新時代中國特色的社會主義建設(shè)人才。教師在教育教學(xué)中必須采用有效的方法，積極學(xué)習(xí)信息技術(shù)，特別是在教學(xué)實踐中要進行計算思維的培養(yǎng)，才能幫助學(xué)生更好地適應(yīng)瞬息萬變的互聯(lián)世界。

（一）巧用技術(shù)，構(gòu)建情境，設(shè)計有針對性的練習(xí)

在信息技術(shù)教學(xué)中，興趣是激發(fā)學(xué)生深入思考、動手實踐的動力，而圖像、音頻、視頻是最容易抓住學(xué)生的注意力。因此，教師要巧用信息技術(shù)工具，構(gòu)建能激發(fā)學(xué)生興趣的情境，提出問題，以問題為中心，讓學(xué)生形成解決問題的意識，再獲取新知識解決當(dāng)前的問題。

如在進行圖形圖像處理教學(xué)時，筆者課前給學(xué)生拋出問題：“大家想不想全方位看看自由女神，并將你或者你的小伙伴放到截取的圖像中呢？”看著學(xué)生興奮而好奇的眼神，筆者打開谷歌地圖輸入自由女神，與學(xué)生一同欣賞自由女神像，選取一張大家認(rèn)為比較合適的角度按下截屏鍵，打開Photoshop，新建文件—粘貼，自由女神像出現(xiàn)在圖片中。為了突出課堂的主題——圖像處理，筆者把圖像存盤，與他們平時的一些校園生活照一起作為素材下發(fā)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生將人像從不同的圖像中摳出，放置到合適位置，并美化畫面，讓學(xué)生進行大膽創(chuàng)作，課堂中，學(xué)生帶著興奮的情緒沉浸在作品創(chuàng)作中。

在Excel數(shù)據(jù)處理中，筆者將學(xué)生參與過的詩朗誦比賽活動中評委的打分?jǐn)?shù)據(jù)做成表格，并通過排序得出最終排名，讓學(xué)生觀察結(jié)果有無問題，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)表格中參賽學(xué)生的原始數(shù)據(jù)最終排序后錯亂了，問題發(fā)現(xiàn)了，出錯發(fā)生在哪個操作步驟上？筆者將事先錄屏制作的操作過程播放給學(xué)生，一同找錯，最終得分是去掉一個最高分，去掉一個最低分，取其他評委打分的平均值，綜合利用求和、最大值、最小值函數(shù)計算才都沒問題，原來是排序時數(shù)據(jù)錯亂了。筆者馬上與學(xué)生一起分析排序中容易做錯的一些操作關(guān)鍵點，然后，將原始數(shù)據(jù)作為素材下發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生進行計算與排序練習(xí)。一個小小的視頻，吸引了學(xué)生的注意力，大大提高了學(xué)生解決問題的效率。

（二）建立相應(yīng)知識點幫助文檔，提高不同層次學(xué)生自主解決問題的能力

學(xué)生明確要解決的問題后，如何用信息技術(shù)工具解決問題，這個過程如果以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師幫助為輔，能更好地鍛煉學(xué)生的計算思維。教學(xué)中，教師鼓勵學(xué)生自主探究，在“嘗試—驗證—修正”的“試錯”過程中，促進思維發(fā)展，同時，突出對學(xué)生個性化的指導(dǎo)，通過組建互助小組，引導(dǎo)學(xué)生在交流互助中共同提升思維和能力。教師可以先進行必要的提示和點撥，使學(xué)生有明確的解決問題的方向，少走彎路。教學(xué)中，因為多種原因，不同學(xué)生技術(shù)知識儲備量不盡相同，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容事先建立好課堂所用的各種知識點幫助文檔，給學(xué)生提供有效解決問題的方法和途徑。筆者在進行文字處理圖文混排教學(xué)中就采用了這種方式。在幫助文檔中將如何實現(xiàn)某些操作以點撥的方式進行提示，學(xué)生在文字處理過程中遇到解決不了的，通過幫助文檔的提示來嘗試解決，還解決不了的，向教師尋求幫助。這不僅大大提高了學(xué)生文字處理的速度，也使不同層次的學(xué)生有了答疑解惑的途徑。在幫助文檔中，筆者一般在最后進行知識延伸，對不同軟件之間操作的相似性以及知識的相關(guān)性進行簡短的敘述，并在下課前給學(xué)生總結(jié)強調(diào)，提升學(xué)生的知識儲備與遷移能力。

（三）善用微課這一利器，提高學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力

計算思維的培養(yǎng)離不開信息技術(shù)的應(yīng)用，而微課是以單一知識點為教學(xué)內(nèi)容，通過簡短的視頻或音頻等多媒體形式記載并結(jié)合一定的學(xué)習(xí)任務(wù)而形成的一種教學(xué)資源。因此，信息技術(shù)課中微課的應(yīng)用可以抓住學(xué)生的興趣，使學(xué)生快速掌握知識要點，學(xué)生學(xué)得更快樂、更高效。電影《冰雪奇緣》中的雪寶很受學(xué)生喜愛，筆者將這一形象用于三維模型制作，在講解時，筆者只把3DSMAX建模時的局部坐標(biāo)系、隱藏選取對象及取消隱藏的關(guān)鍵知識點講解一下，然后下發(fā)了小雪人制作微課視頻，由學(xué)生自行學(xué)習(xí)完成雪人的創(chuàng)作。對于學(xué)生喜聞樂見的形象創(chuàng)作，給學(xué)生創(chuàng)造條件，通過微課學(xué)習(xí)完全可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識與創(chuàng)作能力，也容易實現(xiàn)差異教學(xué)。教師在教學(xué)中抽象的、有些復(fù)雜的信息技術(shù)知識做成微課，給學(xué)生以較難的知識點學(xué)習(xí)指導(dǎo)后，讓學(xué)生自學(xué)微課視頻來完成學(xué)習(xí)、創(chuàng)作任務(wù)，這更能激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)意識與創(chuàng)造能力。

三、教學(xué)反思

（1）計算思維是數(shù)字時代學(xué)生解析問題的一種基本能力，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，使學(xué)生養(yǎng)成從信息技術(shù)的視角思考問題、解決問題的思維模式，有利于學(xué)生用信息技術(shù)學(xué)科思維全面認(rèn)識和思考這個復(fù)雜的信息化社會，并作出準(zhǔn)確、專業(yè)的信息化判斷，使學(xué)生更好地在信息化社會中生存、創(chuàng)新與發(fā)展。

（2）新課程標(biāo)準(zhǔn)使教師面臨著新經(jīng)驗、新方法等一系列的挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力也必將會出現(xiàn)一些新的方式方法，作為教師需要勤于思考，堅持學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性、積極性，師生共同努力，使學(xué)生的信息素養(yǎng)得到不斷的提高和發(fā)展。

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作者簡介：劉金霞（1971—），女，新疆地質(zhì)中學(xué)教師，本科，主要從事計算機信息技術(shù)方面的教學(xué)和研究。

編輯 馬曉榮