程序設(shè)計(jì)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的實(shí)踐與思考

孫承志

摘 要：隨著我國信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)與價(jià)值的討論不斷深入，社會(huì)各界極為重視學(xué)生計(jì)算機(jī)思維能力的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)思維的本質(zhì)較為抽象，但是能夠?qū)⑹褂脝栴}進(jìn)行清晰的描述，所以程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)能夠體現(xiàn)學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)科思維方式。在素質(zhì)教育全面發(fā)展的時(shí)代下，開展初中程序設(shè)計(jì)教學(xué)，應(yīng)當(dāng)切實(shí)提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)技能。基于此背景下，簡要分析程序設(shè)計(jì)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維，并提出具體的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)；計(jì)算機(jī)思維；創(chuàng)新教學(xué)

在初中信息技術(shù)教學(xué)過程中程序設(shè)計(jì)是重要的教學(xué)內(nèi)容，在素質(zhì)教育全面發(fā)展的背景下，思維能力成為學(xué)生必備的技能。為了有效提高學(xué)生的競(jìng)爭能力，開展計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)當(dāng)結(jié)合市場(chǎng)的發(fā)展需求，樹立以人為本的教育觀念，增強(qiáng)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。但是大部分學(xué)校在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，過于重視學(xué)生是否掌握了基本操作技能，或者是基礎(chǔ)理論知識(shí)，卻忽略了學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)科在程序設(shè)計(jì)思維能力中培養(yǎng)的重要作用。在當(dāng)前大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的發(fā)展背景下，各類便攜設(shè)備等新興技術(shù)不斷發(fā)展，人們與信息技術(shù)工具間的關(guān)系也更為和諧、密切，信息的加工處理方式更加方便簡單，所以應(yīng)當(dāng)提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，并且以此為目標(biāo)，創(chuàng)新中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)。我們從以下幾方面闡述如何優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新型課程體系，切實(shí)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力：

一、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與計(jì)算思維

當(dāng)前21世紀(jì)，我國計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，而程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的重要靈魂，也正是由于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)語言編寫，才能夠賦予計(jì)算機(jī)輔助人們解決，實(shí)際問題的能力。所以在初中信息技術(shù)教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)著重培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)與計(jì)算思維。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)家在不同時(shí)代背景下，不同角度下得出的各類結(jié)論：SUN公司改造了OAK，貝爾實(shí)驗(yàn)室改善了為編寫系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的B語言。為了適應(yīng)云計(jì)算的發(fā)展要求，蘋果公司發(fā)布了用于OSX和IOS，在編程語言……從以上案例我們能夠得出，程序設(shè)計(jì)核心是算法設(shè)計(jì)，為了有效解決計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)，首先要了解計(jì)算機(jī)科學(xué)家們的思考方式，尊重程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)。

二、有效調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

在信息技術(shù)教學(xué)過程中，為了達(dá)到總體的教學(xué)目標(biāo)，教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步拓展程序，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。由于初中階段學(xué)生理解的知識(shí)有限，他們只能夠掌握程序設(shè)計(jì)的基本思想與方法、程序設(shè)計(jì)，基本結(jié)構(gòu)等。所以教師應(yīng)當(dāng)有效結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生理解流程圖，并且寫出直接排序與冒泡排序、輾轉(zhuǎn)相除、進(jìn)制轉(zhuǎn)換等一系列抽象程序代碼是學(xué)生在編程環(huán)境，不斷地提高調(diào)試程序能力。在選修模塊中學(xué)生了解到子程序的作用，以及規(guī)定的概念、使用方法。對(duì)于學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)其編寫較多的模擬實(shí)際問題的程序代碼，重視學(xué)生間的個(gè)體差異，采用分層教學(xué)。教師應(yīng)當(dāng)拋棄傳統(tǒng)，以知識(shí)點(diǎn)為中心的內(nèi)容編排方法，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建互相聯(lián)系且獨(dú)立的問題系列，引導(dǎo)學(xué)生充分地分析并模擬問題，從而提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。例如：鼓勵(lì)學(xué)生初開網(wǎng)店。教師先提出問題：“小紅為了幫助家鄉(xiāng)的果農(nóng)打開市場(chǎng)，在網(wǎng)上開了一家網(wǎng)店。項(xiàng)目要求：假設(shè)開網(wǎng)店只賣一種水果的話，設(shè)定水果單價(jià)以及運(yùn)費(fèi)，根據(jù)購買者的數(shù)量計(jì)算出購買的費(fèi)用。”然后引導(dǎo)學(xué)生輸入水果價(jià)格與數(shù)量、運(yùn)費(fèi)總價(jià)抽象等，采用輸入與輸出語言、表達(dá)式處理等信息。引導(dǎo)學(xué)生逐步了解變量以及輸入輸出、表達(dá)式的相關(guān)概念。

三、重視培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力

在現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案中，教師應(yīng)當(dāng)將學(xué)習(xí)內(nèi)容貫穿于程序設(shè)計(jì)語言與數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟件工程中，確實(shí)提高學(xué)生每階段的能力，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與基礎(chǔ)訓(xùn)練、競(jìng)賽結(jié)合于一體的組織教學(xué)模式。由于我國計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度較快，應(yīng)用范圍廣，所以學(xué)生必須有扎實(shí)又廣博的理論基礎(chǔ)水平，以及良好的實(shí)踐動(dòng)手能力與自我學(xué)習(xí)能力。針對(duì)這一發(fā)展特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)方案的有效結(jié)合，切實(shí)突出程序設(shè)計(jì)、思維能力培養(yǎng)。在實(shí)踐教學(xué)過程中，將理論與實(shí)踐并重，促使學(xué)生知識(shí)與能力、素質(zhì)全方位發(fā)展。在實(shí)踐教學(xué)過程中，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，增加設(shè)計(jì)與算法分析、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)課程。

四、選用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式方法

在理論教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)將項(xiàng)目教學(xué)法貫穿于課程教學(xué)全過程，以問題導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生思考探究，也可以以常見的問題為輔，講解各個(gè)章節(jié)。在實(shí)踐教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，為學(xué)生提供體驗(yàn)式的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生分析問題的相關(guān)內(nèi)容，圍繞教學(xué)目標(biāo)展開學(xué)習(xí)，可以以任務(wù)完成情況進(jìn)行檢驗(yàn)與總結(jié)，切實(shí)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，促使學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)框架，引導(dǎo)學(xué)生探究、實(shí)踐與思考。中學(xué)生思維處于發(fā)展過程中，教師應(yīng)當(dāng)構(gòu)建生動(dòng)直觀的形象，幫助學(xué)生激發(fā)聯(lián)想，喚醒學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)印象，使學(xué)生應(yīng)用所學(xué)到的知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)適應(yīng)并應(yīng)用新知識(shí)，從而不斷拓展程序設(shè)計(jì)思維。

綜上所述，我們能夠看出，在新課程改革背景下，開展初中信息技術(shù)教學(xué)，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有效調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。重視程序設(shè)計(jì)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，切實(shí)提高學(xué)生的思維水平，有助于學(xué)生滿足時(shí)代發(fā)展需求。在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生有效理解計(jì)算機(jī)本質(zhì)與內(nèi)涵，提高計(jì)算機(jī)思維水平，為其日后的發(fā)展打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

丁金鳳.基于計(jì)算思維的程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2012（12）：65-68.