用心構(gòu)思提升學(xué)生計(jì)算思維的能力

高海鷗

摘 要信息技術(shù)學(xué)科是一門(mén)技術(shù)學(xué)科，但是其課本中包含其他學(xué)科方方面面的知識(shí)，學(xué)生在信息技術(shù)方面的核心素養(yǎng)主要包括信息意識(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。其中計(jì)算思維的培養(yǎng)顯得尤其多樣化，給一線(xiàn)的老師有很多的思考空間，更能展示一線(xiàn)老師的課堂設(shè)計(jì)才能。

關(guān)鍵詞計(jì)算思維;構(gòu)思多樣化;課堂教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424.21???????????????????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????????????????????????????????????????????????? 文章編號(hào)：1002-7661（2018）17-0189-01

周以真教授的計(jì)算思維概念：是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。這個(gè)理解也是我對(duì)計(jì)算思維的初理解，而隨著研究和實(shí)踐的深入，這個(gè)概念得到了一線(xiàn)老師充分的肯定，而在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的各種拓展也是豐富多彩的。

一、利用計(jì)算思維進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

中學(xué)信息技術(shù)課中，有一個(gè)重點(diǎn)就是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，初中會(huì)學(xué)習(xí)EXCEL或者WPS表格，高中會(huì)學(xué)習(xí)ACCESS，計(jì)算機(jī)中提供的軟件有自己的運(yùn)作方式，比如EXCEL提供一些圖表類(lèi)型中，包羅萬(wàn)象，學(xué)生必須要先了解每個(gè)圖表的適用范圍，在此基礎(chǔ)上做出判斷，才能將當(dāng)前的數(shù)據(jù)以更形象的方式表示出來(lái)。而在選擇圖表類(lèi)型的時(shí)候，學(xué)生的判斷尤其值得老師深入思考，比如我們?cè)谧鰵v屆奧運(yùn)會(huì)金牌數(shù)圖表的時(shí)候，學(xué)生已經(jīng)知道圖表的適用范圍，學(xué)生根據(jù)自己對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)劃，做出了不同的圖表。歷史組的同學(xué)做出了金牌歷年變化趨勢(shì)圖，而工業(yè)組的同學(xué)卻做出了中美比較的柱形圖，其他組也是各有想法，這樣一個(gè)求解問(wèn)題的過(guò)程特別值得回味和探討，老師與學(xué)生，各小組之間對(duì)這樣一個(gè)問(wèn)題求解過(guò)程孜孜不倦。高中學(xué)生在A(yíng)CCESS的學(xué)習(xí)中，也讓我們看到計(jì)算思維培養(yǎng)的重要性，尤其是在建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型這樣的一節(jié)課中，從文本的描述到E-R圖，再?gòu)腅-R圖到關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換，學(xué)生對(duì)整件事情，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都要絞盡腦汁，而我們老師卻是樂(lè)于看到學(xué)生這樣一個(gè)頭腦風(fēng)暴般的思考過(guò)程，到最后設(shè)計(jì)表就變得順理成章了。

二、利用計(jì)算思維對(duì)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

信息技術(shù)課，其中動(dòng)畫(huà)制作是學(xué)生喜愛(ài)的一章，通常利用FLASH制作動(dòng)畫(huà)，學(xué)習(xí)起來(lái)是有難度的，尤其是在設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)動(dòng)作來(lái)控制動(dòng)畫(huà)下一步發(fā)展的時(shí)候，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力要求很高，比如設(shè)計(jì)一個(gè)整理房間的動(dòng)畫(huà)，會(huì)用到很多全局型函數(shù)，play（），stop（），gotoandplay（）等等，學(xué)生要通過(guò)一個(gè)對(duì)事情流程有個(gè)初步的整體把握，才能思考出這些函數(shù)的正確使用地方，而在這樣的一節(jié)課中，動(dòng)畫(huà)軟件所提供的函數(shù)與學(xué)生的全局思維產(chǎn)生的奇妙的碰撞，學(xué)生通過(guò)這些計(jì)算機(jī)提供的解決問(wèn)題方式融入到自己的想法中，計(jì)算思維能力在這里得到充分的施展，實(shí)際的課堂效果也是很好的。

三、程序設(shè)計(jì)課中計(jì)算思維的充分體現(xiàn)

程序設(shè)計(jì)課是大都數(shù)信息技術(shù)老師喜愛(ài)的章節(jié)，關(guān)于這些類(lèi)型的課大家的想法特別多，能將自己對(duì)教學(xué)的各種技法施展的課例和素材也特別多，也是在這部分教學(xué)中，能全方位的提升學(xué)生計(jì)算思維的能力。初中程序設(shè)計(jì)課中，有的老師會(huì)選擇SCRATCH，有的會(huì)選擇VB，在SCRATCH教學(xué)中，學(xué)生能被激發(fā)的興趣更大，教學(xué)的效果更好。這個(gè)軟件本身有其自己的特點(diǎn)，程序的命令和參數(shù)學(xué)生可以不用完全了解語(yǔ)法，他設(shè)計(jì)了積木形狀的模塊來(lái)表現(xiàn)，學(xué)生通過(guò)拖動(dòng)積木來(lái)拼搭就可以了。而在這樣一個(gè)拼搭的過(guò)程也是設(shè)計(jì)程序流程圖的過(guò)程，也是直接的算法思想的體現(xiàn)。比如再做迷宮游戲設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常我們會(huì)讓學(xué)生自己來(lái)設(shè)計(jì)迷宮的樣式，當(dāng)然對(duì)于薄弱的學(xué)生我們也會(huì)提供做好迷宮圖樣，其次就是如何給玩家設(shè)計(jì)障礙，讓他“艱難的”在迷宮中找路，設(shè)計(jì)障礙的過(guò)程，要求學(xué)生非常了解軟件的實(shí)現(xiàn)功能和執(zhí)行性能，同時(shí)也是學(xué)生設(shè)計(jì)的能力要求，語(yǔ)句無(wú)法實(shí)現(xiàn)的老師可以指導(dǎo)，創(chuàng)作的過(guò)程卻源于學(xué)生自己的思維，對(duì)“事件”、“控制”、“偵測(cè)”、“動(dòng)作”每一步想法的實(shí)現(xiàn)，小組之間的群體交流構(gòu)思，都是計(jì)算思維的強(qiáng)力提升。作為經(jīng)典的教學(xué)軟件，VB是高中學(xué)生的首選，同時(shí)也是學(xué)生在高中階段難得的可以充分發(fā)揮自己思維能力的知識(shí)章節(jié)。在循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了植物生長(zhǎng)的案例，從樹(shù)苗到參天大樹(shù)，經(jīng)驗(yàn)值和能量值的變化，植物生長(zhǎng)的周期與變化，每一天相似情況的出現(xiàn)，讓學(xué)生自然而然想到了萬(wàn)物循環(huán)。學(xué)生首先想到的自然循環(huán)，通過(guò)我們對(duì)循環(huán)語(yǔ)句的介紹，引領(lǐng)學(xué)生向計(jì)算思維轉(zhuǎn)換，利用軟件本身的功能進(jìn)行問(wèn)題求解。

隨著信息技術(shù)新課標(biāo)的出現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的計(jì)算思維培養(yǎng)的維度更多，對(duì)現(xiàn)代中學(xué)生計(jì)算思維能力的要求更高，在高中新課程中，即將出現(xiàn)PYTHON這樣的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，版本在不斷更新，語(yǔ)言功能越來(lái)越強(qiáng)大，而要想學(xué)好它，學(xué)生需要強(qiáng)大的計(jì)算思維，才能承受住動(dòng)態(tài)發(fā)展的考驗(yàn)。

總之，信息技術(shù)核心素養(yǎng)的形成不是一朝一夕的事情，需要從最基礎(chǔ)的教育開(kāi)始，要求基礎(chǔ)教育的老師有活躍的思維，持續(xù)的學(xué)習(xí)能力，耐心的指導(dǎo)，這些都是能培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的基本要求，用心構(gòu)思每一節(jié)課，對(duì)本學(xué)科的知識(shí)吸收內(nèi)化，再用學(xué)生能接受的方式表達(dá)出來(lái)，才是做好提升學(xué)生計(jì)算思維的唯一方法。