項(xiàng)威

【摘要】計(jì)算思維、理論思維與實(shí)驗(yàn)思維并稱三大科學(xué)思維，是當(dāng)前教育界和計(jì)算機(jī)界受關(guān)注度較高的重要課題，而其中在信息技術(shù)課程中對(duì)中學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維能力的培養(yǎng)備受關(guān)注。在初中信息技術(shù)教學(xué)中加大對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的鍛煉，既能夠綜合提升學(xué)生的信息化素養(yǎng)，也能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。文章基于計(jì)算思維的基本概念及相關(guān)應(yīng)用，通過(guò)提出多方面的創(chuàng)新性教學(xué)策略，探究其在初中信息技術(shù)中的實(shí)踐渠道和應(yīng)用價(jià)值，希望能為初中信息技術(shù)教學(xué)方式的優(yōu)化升級(jí)提供參考。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維;初中信息技術(shù);創(chuàng)新教學(xué)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求也隨之發(fā)生了變化，信息技術(shù)能力強(qiáng)且具備科學(xué)思維的人才備受青睞，這就使得信息技術(shù)課程在義務(wù)教育階段的必要性越來(lái)越強(qiáng)。計(jì)算思維作為我國(guó)信息技術(shù)學(xué)科培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，是當(dāng)今社會(huì)成員必備的基本技能，其本質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題解析、程序設(shè)計(jì)或行為分析等有關(guān)計(jì)算機(jī)科學(xué)的各種思維活動(dòng)。根據(jù)專家提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算思維有助于學(xué)生深入理解信息技術(shù)科學(xué)的原理，能夠用更加合理有序的方法解決實(shí)際生活中的各種問(wèn)題。然而當(dāng)前初中信息技術(shù)教學(xué)方式比較機(jī)械，授課形式相對(duì)單一，不利于學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，因此教師有必要對(duì)信息技術(shù)課程的教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，結(jié)合初中生的思維特征及學(xué)習(xí)情況，將計(jì)算思維運(yùn)用到教學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不斷激發(fā)學(xué)生潛能，提升其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的

能力。

一、計(jì)算思維實(shí)踐價(jià)值探析

科學(xué)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程有利于學(xué)生形成正向的計(jì)算思維，也能夠在該過(guò)程中激活學(xué)生對(duì)信息的捕捉與處理能力，有助于課堂學(xué)習(xí)效率的提升，因此初中信息技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐與計(jì)算思維的培養(yǎng)是緊密相關(guān)且相互促進(jìn)的關(guān)系。通過(guò)分析以往計(jì)算思維在初中信息技術(shù)教學(xué)中的實(shí)踐效果，可將其價(jià)值歸納如下：第一，計(jì)算思維可以引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)理邏輯、計(jì)算法則等解決問(wèn)題，如七年級(jí)《數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析》章節(jié)的學(xué)習(xí)可以提升學(xué)生收集與分析數(shù)據(jù)的能力，建立利用大數(shù)據(jù)解決問(wèn)題的意識(shí);第二，計(jì)算思維的引入可以進(jìn)一步提升信息技術(shù)課堂的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，如八年級(jí)《主題網(wǎng)站設(shè)計(jì)與制作》一章內(nèi)容相對(duì)抽象，但具備一定計(jì)算思維的學(xué)生可以在自有的邏輯體系中有條理地學(xué)習(xí)實(shí)踐，大大提升了學(xué)習(xí)效率;第三，計(jì)算思維能夠有效指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)信息技術(shù)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，以不同視角分析問(wèn)題，如對(duì)八年級(jí)《程序設(shè)計(jì)》一章進(jìn)行學(xué)習(xí)后，學(xué)生在生活中會(huì)有意識(shí)地利用算法思維和程序設(shè)計(jì)的邏輯思維處理問(wèn)題。

二、計(jì)算思維培養(yǎng)策略研究

算法思維、數(shù)據(jù)抽象能力、建模能力、邏輯推理及模塊化設(shè)計(jì)能力等都是計(jì)算思維涵蓋的內(nèi)容，基于計(jì)算思維進(jìn)行信息技術(shù)授課，不僅能讓學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的技術(shù)操作能力，還能讓其深入理解多元素構(gòu)成的信息系統(tǒng)的工作原理，對(duì)其抽象思維的衍生和系統(tǒng)化、邏輯化思考能力的應(yīng)用有很大幫助。接下來(lái)本文將從五個(gè)維度對(duì)初中信息技術(shù)教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)策略進(jìn)行探究，其中分別涉及任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、生活案例法、自主探究法、資源平臺(tái)構(gòu)建及評(píng)價(jià)體系建立，力圖為初中信息技術(shù)課程更高效地展開(kāi)提供

參考。

（一）利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)指引思維開(kāi)拓

任務(wù)驅(qū)動(dòng)是項(xiàng)目教學(xué)法的核心，即教師在課上設(shè)立完整的項(xiàng)目活動(dòng)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下以獨(dú)立或合作的形式完成項(xiàng)目。在整個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)的過(guò)程中，教師會(huì)以具體任務(wù)作為引導(dǎo)，讓學(xué)生在明確的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)程序、調(diào)試程序等流程，最終形成解決問(wèn)題的方案。例如在《程序設(shè)計(jì)》一章中“猜幣”程序的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)有了一定認(rèn)知，因此教師可以利用任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。整個(gè)項(xiàng)目包含“分析程序、觀察代碼、修改代碼、鞏固練習(xí)”四個(gè)任務(wù)，在觀察代碼任務(wù)結(jié)束后，教師可以在這時(shí)候引入“條件語(yǔ)句”，讓學(xué)生對(duì)“If<條件>Then<程序段A>[Else<程序段B>]”這一程序格式有深刻的了解，并能夠以自然語(yǔ)言描述這一代碼。條件語(yǔ)句學(xué)習(xí)結(jié)束后教師就可以讓學(xué)生自主修改代碼并自主完成練習(xí)，這個(gè)任務(wù)非?？简?yàn)學(xué)生的計(jì)算思維，因此教師需做好觀察與協(xié)助工作。一個(gè)簡(jiǎn)單編程項(xiàng)目的學(xué)習(xí)并不僅是為了完成某個(gè)單獨(dú)的程序，而是讓學(xué)生從個(gè)別中掌握一般，能夠運(yùn)用一種方法解決其他類似問(wèn)題。

（二）盡量選取生活相關(guān)教學(xué)案例

信息技術(shù)學(xué)科內(nèi)容抽象，但又與生活息息相關(guān)，因此教師在一些抽象且難度較大的教學(xué)內(nèi)容中可以適當(dāng)引用生活化案例，或者對(duì)案例場(chǎng)景進(jìn)行再現(xiàn)，讓學(xué)生在一種相對(duì)熟悉的情境下進(jìn)行思維遷移，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬解決案例問(wèn)題，為計(jì)算思維能力的有效鍛煉開(kāi)辟渠道。例如在七年級(jí)《數(shù)據(jù)圖表與分析》一章中要求學(xué)生對(duì)所分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的圖表制作。創(chuàng)建圖表并不復(fù)雜，但由于圖表種類較多，部分學(xué)生容易對(duì)其屬性產(chǎn)生混淆，因此教師可以引用生活中常見(jiàn)的圖表讓學(xué)生更好區(qū)分，如氣溫變化圖、家庭支出比例圖和各省份GDP比較圖，這些圖分別有折線圖、扇形圖及柱狀圖，可見(jiàn)用途不同，圖表種類就會(huì)各有差異。對(duì)圖表屬性差別有所了解后，教師可以提供某個(gè)家庭收支費(fèi)用的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生進(jìn)行圖表的制作。有了前面案例的參考，再加上這些與學(xué)生日常生活息息相關(guān)的數(shù)據(jù)，學(xué)生可以“對(duì)癥下藥”，操作起來(lái)自然也更有熟悉感。一個(gè)簡(jiǎn)單的生活案例引入，可以一步步引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地思考與探究，更有利于計(jì)算思維的不斷滲透。

（三）加大學(xué)生課堂自主探究比例

從初中信息技術(shù)教材的整個(gè)內(nèi)容框架來(lái)看，各個(gè)模塊之間的知識(shí)都是前后關(guān)聯(lián)的。要讓學(xué)生在自主探究過(guò)程中利用自有知識(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)的提取與運(yùn)用，是教師在教學(xué)過(guò)程中需要著重培養(yǎng)的部分，要讓學(xué)生多思考、多練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生自主獲取新知，加強(qiáng)對(duì)思維的鍛煉。例如在九年級(jí)《機(jī)器人沿線走》的學(xué)習(xí)中，在教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)前進(jìn)和轉(zhuǎn)向模塊進(jìn)行正方形軌跡行走的具體步驟與操作后，教師可以讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)讓機(jī)器人沿正六邊形的軌跡行走，這其中不僅包含了圖形邊數(shù)的增加，還包含了角度的轉(zhuǎn)換，這部分需要反復(fù)調(diào)試才能歸納出最合適的參數(shù)，需要用到二分法和估算法來(lái)不斷逼近最佳調(diào)試的角度，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)非常鍛煉思維，教師可以在有難度的地方給予適當(dāng)?shù)膸椭?，讓學(xué)生理解得更加深刻。自主探究能讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出客觀規(guī)律，其效果遠(yuǎn)好于教師直接傳授規(guī)律。像在機(jī)器人行走這個(gè)操作中，學(xué)生可以通過(guò)自己的實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)軌跡的不同會(huì)影響速度與時(shí)間的乘積關(guān)系。

（四）借用多種資源構(gòu)建學(xué)習(xí)平臺(tái)

初中信息技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容多樣，教學(xué)任務(wù)較繁重，若單純依靠課上教學(xué)很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)，因此教師應(yīng)當(dāng)充分利用校內(nèi)及網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建線上學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生足不出戶便可利用各種資源進(jìn)行自主或合作學(xué)習(xí)。例如在八年級(jí)第二章《走進(jìn)網(wǎng)絡(luò)世界》的教學(xué)中，這一章的內(nèi)容與學(xué)生平時(shí)的網(wǎng)絡(luò)生活息息相關(guān)，若是單在課上強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全或網(wǎng)絡(luò)道德，缺乏一定的直觀性，學(xué)生也不會(huì)意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的嚴(yán)重性。因此教師可以將一些涉及“健康上網(wǎng)”內(nèi)容的科普短片上傳到共享平臺(tái)，或設(shè)置有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的線上測(cè)試讓學(xué)生在課后完成，若成績(jī)不達(dá)標(biāo)則需要補(bǔ)測(cè)，從而讓學(xué)生從根本上意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。教師也可以嘗試建立共享交流平臺(tái)，讓學(xué)生將計(jì)算機(jī)操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題放在平臺(tái)上交流，也可以回答他人提出的問(wèn)題，以達(dá)到學(xué)以致用的效果，這樣能在一定程度上減輕教師的教學(xué)壓力。此外教師要主動(dòng)為學(xué)生提供數(shù)字化學(xué)習(xí)工具，如VB、MS Office中的各種軟件等，確保學(xué)生課后學(xué)習(xí)操作的安全性。

（五）構(gòu)建多維評(píng)價(jià)體系改進(jìn)教學(xué)

教學(xué)評(píng)價(jià)是各科課堂中必不可少的部分。對(duì)于信息技術(shù)課程來(lái)說(shuō)，計(jì)算思維的培養(yǎng)并不是一朝一夕的，因此教師需要建立多元化的評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生在不斷被肯定、被鼓勵(lì)的過(guò)程中加深對(duì)信息技術(shù)的興趣，不斷促進(jìn)計(jì)算思維的形成，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中，教師也可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行了解，進(jìn)而改進(jìn)教學(xué)。比如教師在學(xué)生完成項(xiàng)目或回答問(wèn)題后及時(shí)予以反饋，從不同層面對(duì)學(xué)生的解答進(jìn)行評(píng)價(jià)?？梢試@知識(shí)運(yùn)用與技能實(shí)施的可行性或運(yùn)用所學(xué)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的有效性等維度來(lái)展開(kāi)評(píng)價(jià)，讓學(xué)生看到即使是回答一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題也能引申出計(jì)算思維的運(yùn)用。此外教師也應(yīng)對(duì)課堂進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以將過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合，讓定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)相促進(jìn)，并將自評(píng)、師生互評(píng)等運(yùn)用到教學(xué)之中，對(duì)每一個(gè)教學(xué)過(guò)程都進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)整，從細(xì)節(jié)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)與鍛煉。

三、總結(jié)

綜上所述，計(jì)算思維這一概念自提出后便為初中信息技術(shù)的創(chuàng)新教學(xué)注入了新的活力，同時(shí)也為教師教學(xué)實(shí)踐帶來(lái)了不同的挑戰(zhàn)。信息技術(shù)課程雖然抽象，但卻與當(dāng)今社會(huì)生活的各個(gè)方面都有關(guān)聯(lián)。為培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)的復(fù)合型人才，教師不僅應(yīng)對(duì)信息技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行詳盡教導(dǎo)，還應(yīng)在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)融入對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。除了在課堂上通過(guò)利用項(xiàng)目教學(xué)法展開(kāi)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、借助案例研究法使教學(xué)貼近生活、加大課堂自主探究比例增強(qiáng)學(xué)生思維邏輯能力外，教師也應(yīng)在課后構(gòu)建資源學(xué)習(xí)平臺(tái)和多維評(píng)價(jià)體系來(lái)輔助學(xué)生提高實(shí)踐操作能力，培養(yǎng)學(xué)生形成自己的思維框架，在日常生活和學(xué)習(xí)中更好地運(yùn)用計(jì)算思維。

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