加強(qiáng)高中信息技術(shù)教學(xué)提高學(xué)生計(jì)算思維能力芻探

陳淑彥

摘 要：高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任組成，其中計(jì)算思維能使學(xué)生形成利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生成為社會(huì)需要的復(fù)合型人才。高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生思維能力，使學(xué)生形成計(jì)算思維，讓學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，達(dá)成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);計(jì)算思維;核心素養(yǎng);學(xué)習(xí)興趣

中圖分類號(hào)：G421;G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2021）04-0068-02

在信息化時(shí)代，社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的需求進(jìn)一步擴(kuò)大，高中信息技術(shù)課程教學(xué)已經(jīng)成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)及計(jì)算機(jī)素養(yǎng)的主要途徑。這就對(duì)信息技術(shù)課程教學(xué)提出了全新的要求，如何在信息技術(shù)課程中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的思維能力是目前教育領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重要問(wèn)題。在高中信息技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，能顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平及綜合素質(zhì)，使學(xué)生成長(zhǎng)為社會(huì)需要的人才。因此，信息技術(shù)課程教學(xué)應(yīng)當(dāng)建立在課程內(nèi)容基礎(chǔ)上，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行探究，通過(guò)自身的思考及探索，掌握信息技術(shù)知識(shí)，并形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。本文基于高中信息技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題及培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的意義，論述在信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的策略。

一、高中信息技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

1.計(jì)算思維培養(yǎng)意識(shí)不足

學(xué)校及教師、學(xué)生對(duì)計(jì)算思維重視度不高，甚至部分教師對(duì)計(jì)算思維沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)，并未理解培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的意義。在信息技術(shù)課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師對(duì)問(wèn)題的界定存在誤區(qū)，建構(gòu)模型合理性不強(qiáng)，無(wú)法讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中持續(xù)思考，甚至挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在遇到具體問(wèn)題時(shí)，單純憑借教師傳授的知識(shí)解答，并未形成問(wèn)題的遷移能力。

2.計(jì)算思維培養(yǎng)課程體系不完善

信息技術(shù)課程的主要載體依舊是教材，但現(xiàn)階段的高中信息技術(shù)教材并未跟隨時(shí)代發(fā)展進(jìn)行細(xì)化調(diào)整。這些教材內(nèi)容無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容不匹配。信息技術(shù)課程涉及的編程內(nèi)容有利于學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題，但高中階段的信息技術(shù)教學(xué)以選修課的形式存在，教師及學(xué)生對(duì)內(nèi)容的重視度不高，信息技術(shù)課程課時(shí)較少，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)沒(méi)有較大幫助。在算法與程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生感到內(nèi)容枯燥，在學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)法激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，甚至?xí)a(chǎn)生厭學(xué)心理。

3.信息技術(shù)課程教學(xué)模式創(chuàng)新性不強(qiáng)

我國(guó)目前的高中信息技術(shù)課程教學(xué)中存在的典型問(wèn)題便是教學(xué)模式較為單一，教學(xué)內(nèi)容往往是學(xué)生在小學(xué)或初中已經(jīng)掌握的內(nèi)容，無(wú)法滿足學(xué)生現(xiàn)階段的需求。部分教師存在就題論題的問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生講解簡(jiǎn)單的公式，讓學(xué)生掌握簡(jiǎn)單編程方法及代碼書寫方法，對(duì)復(fù)雜的邏輯推演流程接觸程度不深，在教學(xué)過(guò)程中忽視學(xué)生思維能力的開發(fā)，使學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。因此，在教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)新信息技術(shù)課程教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，是目前需要解決的重要問(wèn)題。

二、高中信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的意義

計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問(wèn)題解決方案的過(guò)程中產(chǎn)生的一系列思維。在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，要通過(guò)科學(xué)探究讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探索，使用計(jì)算機(jī)界定問(wèn)題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)，并通過(guò)判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問(wèn)題的方法。學(xué)生還可以總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中。因此，在高中階段的課程學(xué)習(xí)中，信息技術(shù)教師應(yīng)當(dāng)將落腳點(diǎn)放在計(jì)算思維培育上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行深度探索，從而使學(xué)生更加牢固地掌握知識(shí)，進(jìn)一步提升創(chuàng)新能力。高中信息技術(shù)課程作為高中階段的基礎(chǔ)課程，在教育領(lǐng)域中地位不斷凸顯，系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓學(xué)生持續(xù)提升學(xué)習(xí)自信。教師要在高中信息技術(shù)教學(xué)中著力培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，達(dá)成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

三、高中信息技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的策略

1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維形成

現(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)手段不斷進(jìn)步，學(xué)生只有在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成與之匹配的計(jì)算思維，才能更好地掌握信息技術(shù)知識(shí)。教育部門要思考教材內(nèi)容存在的不足，編制符合現(xiàn)代人才培養(yǎng)需求的教材。教師在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)教材內(nèi)容單一的現(xiàn)狀，應(yīng)通過(guò)自身的專業(yè)能力為學(xué)生設(shè)置個(gè)性化課程，如通過(guò)計(jì)算機(jī)知識(shí)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生在小組討論中對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解析。例如，在教學(xué)“Flash”時(shí)，教師可利用多媒體播放向日葵成長(zhǎng)過(guò)程的動(dòng)畫，在動(dòng)畫中展示黃金分割理念，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)在信息技術(shù)課程中的應(yīng)用。學(xué)生在動(dòng)畫中思考問(wèn)題，可以更好地掌握Flash動(dòng)畫的制作方法。教師應(yīng)認(rèn)真觀察學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況，在課后為學(xué)生預(yù)留作業(yè)，讓學(xué)生以其他植物為題材制作Flash動(dòng)畫，并在班級(jí)中進(jìn)行評(píng)比，從而培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探究意識(shí)，提高學(xué)生的計(jì)算思維能力。

2.通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力

學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)有很大興趣，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)抓住學(xué)生的這個(gè)心理，讓學(xué)生了解信息技術(shù)學(xué)習(xí)的價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題。例如，在學(xué)生學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)知識(shí)后，教師可以歌唱比賽為案例，培養(yǎng)學(xué)生思維能力。學(xué)校舉辦歌唱比賽，需要學(xué)生利用算法知識(shí)計(jì)算參賽選手的平均分，解決實(shí)際問(wèn)題。第一步，學(xué)生要累積求和，找到其中的最大值及最小值，結(jié)合計(jì)算思維獲得平均值。第二步，學(xué)生要累積求和找到變量s，最小值用min表示，最大值用max表示，最終得分用df表示。第三步，學(xué)生畫流程圖，在計(jì)算機(jī)上完成代碼調(diào)試試驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)踐探究中解決問(wèn)題，能夠感受信息技術(shù)課程的魅力，將計(jì)算思維落到實(shí)處，從而激發(fā)對(duì)編程技術(shù)的學(xué)習(xí)熱情。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)模式，提高學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

3.交流評(píng)價(jià)，啟發(fā)學(xué)生計(jì)算思維

在信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)思維理論有充分認(rèn)識(shí)，在計(jì)算思維能力的培養(yǎng)過(guò)程中關(guān)注學(xué)生的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，要進(jìn)行總結(jié)及歸納，讓學(xué)生反思學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，通過(guò)自評(píng)及他評(píng)結(jié)合的評(píng)價(jià)模式讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自身的不足，從而逐漸形成反思習(xí)慣。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)作，讓學(xué)生逐漸開拓自身思維，大膽創(chuàng)新。隨著創(chuàng)新能力的不斷提升，學(xué)生會(huì)感受到成功的喜悅，并樹立信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)信心，能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、理解，將抽象化內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具象化內(nèi)容，利用轉(zhuǎn)化能力及算法思維能力、評(píng)估概括能力解決實(shí)際問(wèn)題。因此，教師在信息技術(shù)課程教學(xué)中，應(yīng)啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)遷移，提高信息技術(shù)素養(yǎng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，在信息技術(shù)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，能使學(xué)生認(rèn)識(shí)信息系統(tǒng)在人類生產(chǎn)與生活中的重要價(jià)值，學(xué)會(huì)運(yùn)用計(jì)算思維識(shí)別與分析問(wèn)題，抽象、建模與設(shè)計(jì)系統(tǒng)性解決方案。因此，在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)注重根據(jù)時(shí)代對(duì)人才的需求選擇課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，構(gòu)建完善的課堂體系，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)課程的育人價(jià)值，達(dá)成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鈺彪，古利成.智能時(shí)代高中信息技術(shù)教師計(jì)算思維教學(xué)能力：內(nèi)涵、價(jià)值及提升策略[J].廣州廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2019（05）.

[2]陳興冶，王昌國(guó).高中信息技術(shù)學(xué)科計(jì)算思維培養(yǎng)的實(shí)證研究[J].電化教育研究，2019（12）.

[3]郭群.基于Arduino的計(jì)算思維培養(yǎng)策略——以高中信息技術(shù)課程為例[J].教育信息技術(shù)，2019（06）.

[4]薛語(yǔ).基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].牡丹江師范學(xué)院，2019.

[5]周世杰.高中信息技術(shù)學(xué)科發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維的思考與實(shí)踐[J].天津教育，2019（09）.

[6]馮士海.計(jì)算思維如何在高中信息技術(shù)課堂有效落實(shí)[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2018（24）.