張恒相

摘要：高中信息技術(shù)課程非常重視培養(yǎng)核心學(xué)科素養(yǎng)范圍內(nèi)的計算思維，但高中信息技術(shù)課程的大部分教育內(nèi)容都注重語法規(guī)則和示例在編程中的應(yīng)用，計算思維是一個用計算機概念定義問題、從計算機角度思考問題、用計算機方法解決問題的思維過程，探索知識轉(zhuǎn)移后解決類似問題的規(guī)律，它是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。當(dāng)前，新課程改革不斷推進(jìn)，中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)引入了計算思想，對中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)產(chǎn)生了非常全面的影響，同時也推動中小學(xué)信息技術(shù)教育的改革。

關(guān)鍵詞：高中信息;計算思維;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言：計算思維是由周以真教授定義的，他曾擔(dān)任卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任和美國基金會計算機科學(xué)與工程系主任，其概念文章是于2006年發(fā)表在權(quán)威的美國計算雜志ACM上的。計算思維是利用計算機科學(xué)的基本概念來解決問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為，計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化。正如每個人都有判斷是非、讀寫單詞和執(zhí)行算術(shù)運算的能力一樣，計算思維也是每個人都應(yīng)該具備的基本思維能力。高中階段的學(xué)生是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要時期，如何在教學(xué)過程中實現(xiàn)計算機思維能力培養(yǎng)是每一位高中信息技術(shù)教師需要思考和研究的。

一、目前高中教學(xué)中計算思維能力培養(yǎng)面臨的問題

1、目前教材的現(xiàn)狀

教育科學(xué)出版社必修《信息技術(shù)基礎(chǔ)》課程第三章第二節(jié)中的內(nèi)容是關(guān)于編程和處理信息的，通過學(xué)習(xí)使用VB編程語言繪制函數(shù)圖像的示例，學(xué)生可以首先理解程序的代碼和實現(xiàn)程序的主要過程，同時感受使用計算機程序解決問題的獨特魅力。教育科學(xué)出版社的選修教材《算法與編程》介紹了如何利用計算機解決問題，同時也介紹了VB編程語言的工具和語法，以及分析法、窮舉法、搜索算法、排序算法和遞歸算法程序的執(zhí)行，并介紹了程序的設(shè)計思想和方法以及軟件開發(fā)的基本過程[1]。

2、陳舊的教學(xué)方式

想要打破傳統(tǒng)的思維定勢，培養(yǎng)一定的計算思維，在教學(xué)中可以采用模仿的方式。一些經(jīng)典的方法和思想具有先入為主的優(yōu)勢，解決問題的方法有很多。在教學(xué)過程中，我們需要運用實例總結(jié)的方法來拓展學(xué)生的思路，同時需要注重實踐，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)提煉和抽象，讓學(xué)生有機會運用現(xiàn)有技能和知識解決未知問題。開展一系列的教學(xué)活動后，更有利于培養(yǎng)計算思維能力。在教學(xué)過程中應(yīng)采用多種方法，例如一些特殊的教學(xué)平臺可以用于研究性學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

3、對思維能力培養(yǎng)的不足

高中信息技術(shù)必修課的編程過程只提供編程體驗的魅力，因課時的影響而不能擴展編程內(nèi)容;大多數(shù)高中的計算機科學(xué)選修課程中可能無法提供算法和編程課程，這導(dǎo)致針對于高中編程學(xué)生的理解有些膚淺[2]。但是科目教材中VB語言的教學(xué)多注重可視化編程，注重控件的開發(fā)，忽視了學(xué)生計算機思維能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師注重合理引導(dǎo)的教學(xué)方法，并且要注重語法的學(xué)習(xí)和編程語言的實例應(yīng)用。但是在目前的教學(xué)中，對計算機思維能力的培養(yǎng)存在很大的誤區(qū)，沒有重視到計算機思維能力的培養(yǎng)。

二、核心素養(yǎng)下高中信息技術(shù)培養(yǎng)計算思維能力的措施

1、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境提升課堂教學(xué)質(zhì)量

所有理論思想和研究的進(jìn)步以及發(fā)展都是基于對事物的觀察、研究和實證分析，在高中階段信息技術(shù)教學(xué)的背景下，為了有效地培養(yǎng)和改進(jìn)學(xué)生的思維，教師必須逐步引導(dǎo)學(xué)生密切觀察周圍環(huán)境，提取和分析經(jīng)驗材料，從而激發(fā)學(xué)生觀察和分析事物的積極性。因此，教師可以運用情境學(xué)習(xí)的方法引導(dǎo)和感染學(xué)生，在現(xiàn)有學(xué)生學(xué)習(xí)、認(rèn)知技能、興趣愛好的基礎(chǔ)上設(shè)置合理的學(xué)習(xí)情境，為學(xué)生提供最合適的環(huán)境和學(xué)習(xí)條件，確保他們保持輕松愉快的心情，積極參與到信息技術(shù)教學(xué)中，培養(yǎng)和鍛煉計算機思維能力。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境也必須貼近學(xué)生的實際生活，以引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生參與的積極性，進(jìn)而主動觀察學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生的思想，以積極的態(tài)度激發(fā)學(xué)生計算機思維能力的發(fā)展。同時，生動的教育情境可以為信息技術(shù)教學(xué)中的交流與合作提供良好的環(huán)境，幫助學(xué)生挖掘潛能，培養(yǎng)抽象思維能力，從而提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。

2、課程內(nèi)容重構(gòu)挖掘計算思維

學(xué)生在學(xué)習(xí)信息技術(shù)學(xué)科時，經(jīng)過長期的體驗和親身經(jīng)歷，可以慢慢形成對信息技術(shù)學(xué)科獨特的思維方式[3]。學(xué)生在課堂上需要做的是發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計，運用學(xué)科思維解決問題。因此，現(xiàn)有知識點在教學(xué)和操作方面的能力訓(xùn)練、內(nèi)容的組織方式和分段教學(xué)都非常不利于主題思維的建立。至于這些教材的現(xiàn)狀，課程內(nèi)容的重組也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠嬎?。例如，在講授信息技術(shù)必修知識中的信息資源管理內(nèi)容時，將原有三門課程的內(nèi)容結(jié)合起來，探索過程設(shè)計為：先發(fā)現(xiàn)，再檢查，然后是抽象，最后是自動化。在實際教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)學(xué)校環(huán)境確定主題，引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，用科學(xué)的思維方式解決問題。

3、鼓勵課后實踐培養(yǎng)計算思維

為了培養(yǎng)學(xué)生的計算機思維，除了在課堂上講解理論知識和專業(yè)培訓(xùn)外，教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生在課后積極從事實踐活動，切實運用信息技術(shù)解決生活中的實際問題，促進(jìn)學(xué)生計算機思維的發(fā)展。例如，班級將舉辦演講比賽，邀請10名學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師擔(dān)任評委。在分?jǐn)?shù)中，平均分?jǐn)?shù)是從評委中扣除最高和最低分?jǐn)?shù)后得出的。由于手工計算可能會有錯誤且效率低下，教師可以要求學(xué)生使用計算機設(shè)計一個小程序來快速求解。在實踐中解決這一問題，對學(xué)生的計算機思維提出了很大的挑戰(zhàn)。

結(jié)束語：在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中提高學(xué)生的計算機科學(xué)意識，也是實施新課程改革的主要途徑，可以充分滿足學(xué)生的核心素養(yǎng)需求。在信息技術(shù)課程的教學(xué)中，應(yīng)選擇合適的教學(xué)方法，顯著提高課堂教學(xué)質(zhì)量。同時在課程的過程中，對計算機思維能力的要求主要體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，弱化語言本身的理論和語法，加強計算思維的培養(yǎng)和推廣，鼓勵學(xué)生考慮算法的多樣性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、探索精神和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究、優(yōu)化、改進(jìn)和提高算法效率。

參考文獻(xiàn)

[1]吳云峰.基于游戲化教學(xué)的計算思維培養(yǎng)教學(xué)方案——以高中信息技術(shù)選修課《算法與程序設(shè)計》為例[J].中小學(xué)電教，2018.

[2]馮士海.計算思維如何在高中信息技術(shù)課堂有效落實[J].中國信息技術(shù)教育，2018（12）.

[3]樊蒙蒙.面向計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)項目教學(xué)模式的研究[D].湖南師范大學(xué)，2019.