張超

摘要：核心素養(yǎng)要求學(xué)生掌握豐富的文化基礎(chǔ)，能夠獨立發(fā)展，具有社會參與的能力。在核心素養(yǎng)的指導(dǎo)下，高中信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)以學(xué)生能力的培養(yǎng)為指導(dǎo)，注重學(xué)生思維的訓(xùn)練，特別是計算思維的訓(xùn)練，通過自己的邏輯思維和主觀判斷，促進學(xué)生掌握計算思維，形成計算方法，提高計算精度，進而實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù)課;培養(yǎng)學(xué)生;計算思維

計算思維是學(xué)生眾多思維能力之一。學(xué)生可以通過信息的處理來擴展計算問題。他們可以通過定向、逆向、橫向、縱向和多向思維來分析信息，從而提高數(shù)據(jù)的計算能力。教師應(yīng)運用不同的方法啟發(fā)學(xué)生的智慧，調(diào)動學(xué)生計算和比較的主動性，促進學(xué)生思維的個性，提高學(xué)生的思維能力。學(xué)生創(chuàng)新的計算方法和思路將促進學(xué)生主動的觀察和發(fā)現(xiàn)，總結(jié)分析中的規(guī)律，進而實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

一.什么是計算思維

計算思維是指個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。具備計算思維的學(xué)生，在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案;總結(jié)利用計算機解決問題的過程和方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。計算思維的培養(yǎng)是信息技術(shù)教育的重中之重，在大量地學(xué)習(xí)文獻、閱讀后，結(jié)合長期教學(xué)的經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)課程中計算思維的培養(yǎng)存在以下現(xiàn)象：一是2006年提出了計算思維的概念，并在2016年9月發(fā)布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中將其納入高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)，教育部正式印發(fā)《信息技術(shù)通用課程標(biāo)準》后，許多一線教師正式接觸到計算思維是在《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準（2017年版）解讀》中。因此，對于大多數(shù)信息技術(shù)一線教師來說，計算思維是一個新的概念，探索和實踐才剛剛開始。其次，很多教師都是基于“算法與編程”模塊或Flash教學(xué)來探索培養(yǎng)計算思維的?！端惴ㄅc程序設(shè)計》是高中信息技術(shù)的選修模塊，不是所有學(xué)生都能選擇的，flash不是學(xué)生必備的內(nèi)容，因此很明顯不能滿足所有學(xué)生致力于此的計算思維培養(yǎng)的需要。第三，隨著人工智能和創(chuàng)客教育的快速發(fā)展，它們在培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力方面的效果越來越顯著，但硬件要求相對較高，不能保證每個學(xué)生都能參與。

因此，如何使一線教師快速準確地掌握計算思維的概念，如何通過高中信息技術(shù)必修課（廣東版《信息技術(shù)基礎(chǔ)》）培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，是高中信息技術(shù)教育亟待解決的問題。本文將對計算思維的概念進行分析，使教師更容易理解其本質(zhì)，探索基于高中信息技術(shù)必修模塊培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的方法和策略，力求使計算思維的訓(xùn)練基本化、程序化為一線教師提供實踐教學(xué)參考。

二.計算思維的辨析

2006年，中國計算機科學(xué)家周以真首次提出了“計算思維”的概念。她認為，計算思維就是運用計算機科學(xué)的思維方式和基本概念來解決問題和設(shè)計系統(tǒng)，以及人類行為理解等的一系列思維活動。之后，謝中信教授將計算思維的操作定義與國際教育協(xié)會和計算機科學(xué)教師協(xié)會結(jié)合在一起。計算思維是人類的思維，是人類解決問題的一種方式，是描述如何使用計算機解決問題的過程和方法。

編程可做為信息技術(shù)課的新發(fā)展方向，隨著這兩年美國STEAM教育在中國的流行，以及今年國務(wù)院普及中小學(xué)階段人工智能、編程教育規(guī)劃的發(fā)布，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)掀起學(xué)生學(xué)習(xí)編程的風(fēng)潮。作為高中信息技術(shù)課堂，我們不能僅僅停留在編程上，我們要深入計算思維，從核心素養(yǎng)上去培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

三.如何在高中信息技術(shù)課上培養(yǎng)學(xué)生計算思維

從宏觀上看，結(jié)合適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，可以采用游戲教學(xué)法、項目學(xué)習(xí)教學(xué)法和混合學(xué)習(xí)教學(xué)法，這樣可以有效地培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力。從微觀角度看，我們可以精心設(shè)計課堂活動，培養(yǎng)計算思維的一個方面。

（一）運用宏觀教學(xué)策略培養(yǎng)計算思維。

游戲教學(xué)法。游戲教學(xué)是指教師在課堂教學(xué)中融入游戲思維和游戲機制。它的目的是讓學(xué)生在輕松、智能的環(huán)境中更加大膽地嘗試，把自己的思維和想象力向多個方向傳播。在游戲中，學(xué)生會不自覺地運用計算思維，從而實現(xiàn)對計算思維的訓(xùn)練。比如，在EXCEL表格信息的處理和表達上，教師可以將各種數(shù)據(jù)處理從簡單到困難設(shè)置為游戲級，每一級都給予不同的分數(shù)和獎勵，最后得到的分數(shù)最多的就是勝利。學(xué)生不僅完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，而且得到教師的肯定。通過總結(jié)和分析不同方法的優(yōu)缺點，找出完成任務(wù)的最佳方法，從而培養(yǎng)學(xué)生運用計算機解決問題的思維方式。基于項目的學(xué)習(xí)。在認知信息資源管理部分，教材提供校本課程管理系統(tǒng)，作為學(xué)生項目學(xué)習(xí)的案例，通過讓學(xué)生體驗往數(shù)據(jù)庫中添加、修改、刪除、插入、統(tǒng)計等操作，以及體驗系統(tǒng)的共享性、信息檢索的效率、系統(tǒng)維護的方便，從而構(gòu)建學(xué)生對數(shù)據(jù)庫管理信息資源相關(guān)知識。在項目研究過程中，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，通過網(wǎng)絡(luò)和計算機數(shù)據(jù)庫解決問題會變得高效快速。如何提高效率，提高資源利用率，實現(xiàn)資源共享，解決安全問題？學(xué)生思考并試圖解決這些問題的過程實際上是培養(yǎng)計算思維的過程。

（二）從微觀角度培養(yǎng)計算思維

所謂微觀觀點就是培養(yǎng)計算思維的某一方面的思維。計算思維包括算法思維、抽象、建模、歸約、分解、概括等多種思維方式。在教學(xué)中，我們可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計課堂和課堂活動。例如：第四章第1節(jié)編制計算機程序解決問題，在讓學(xué)生體驗加密和解密程序時，要求學(xué)生先輸入程序，再運行出程序結(jié)果。部分學(xué)生只是在錄入程序時少打了一個逗號或者算式少了括號，或是在某一行的行尾少加了一個分號，就會造成程序大亂，還有學(xué)生在邏輯分析問題時忽略掉某種狀況，都會讓程序出錯。除錯，是每個寫程序的人必經(jīng)的事，不論程序員還是初學(xué)者都沒有列外。所以，在學(xué)習(xí)寫程序除錯的過程中，是絕對無法得過且過的。教師要嚴格要求學(xué)生記牢基本語句格式和變量的類型、取值范圍，要學(xué)會讓孩子有著嚴謹?shù)乃季S，避免當(dāng)個差不多先生。

四.總結(jié)

關(guān)于計算思維的培養(yǎng)，教師的重要性已經(jīng)很明顯，但可供參考的教學(xué)實踐案例卻很少。教師需要不斷地反思修改自己的教學(xué)設(shè)計，才能通過課堂活動真正培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。此外，很難確定一種思維方式是否在改進，如何在教學(xué)中有效地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，這也是教師下一步需要關(guān)注的問題。

參考文獻

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[2]林偉.在高中信息技術(shù)課中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的有效方法探討[J]，《新課程研究旬刊》2017.03

[3]郭飛翔.新課程核心素養(yǎng)知道下的高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的有效方法[J].