探究信息技術(shù)課堂中計算思維的培養(yǎng)

藍慶柳

【內(nèi)容摘要】計算思維是一種解決問題的謀略，其中運用了大量強大的計算機科學(xué)的思想。在信息技術(shù)課堂中，如何從培養(yǎng)算法思維出發(fā)，結(jié)合學(xué)校實際活用教材，如何從解決實際問題出發(fā)，尋求解決問題的一般方法，如何讓課堂充滿思考，走出“技術(shù)應(yīng)用”的泥潭，從重視計算機技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到重視計算思維的培養(yǎng)，塑造學(xué)科的靈魂，是值得每位信息技術(shù)教師去思考的。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)課堂 計算思維 思維的培養(yǎng)

在信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的闡述中，計算思維是指“個體在運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動”。具備計算思維的學(xué)生在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題方案；總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決之中。簡而言之，計算思維是一種解決問題的謀略，其中運用了大量強大的計算機科學(xué)的思想。

目前，信息技術(shù)學(xué)科課程體系和內(nèi)容結(jié)構(gòu)在義務(wù)教育階段明顯缺乏對算法思維培養(yǎng)的重視。因此，作為信息技術(shù)教師，應(yīng)以培養(yǎng)算法思維為主線，讓信息技術(shù)教學(xué)與實際相連接，以問題為導(dǎo)向，在教學(xué)中融入算法思維的培養(yǎng)，從中總結(jié)歸納出解決實際問題的一般方法，使得學(xué)生在信息技術(shù)課堂上不僅僅學(xué)到了技術(shù)，同時也能學(xué)到應(yīng)用于生活方方面面的思維方式。筆者根據(jù)多年的信息技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗，談?wù)勅绾卧谛畔⒓夹g(shù)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

一、從軟件技術(shù)的學(xué)習(xí)中體會計算思維

在Word教學(xué)時，教師應(yīng)以培養(yǎng)計算思維為目標(biāo)，認真挖掘梳理教材里的教學(xué)內(nèi)容。例如，如何才能快速地把一篇文章中的所有“上”字改為“下”字，把詞語“上午”改為“中午”。在操作前可以先讓學(xué)生了解“編輯”里的“查找”和“替換”功能，但在使用前，必須先要思考，如果先操作“上”字替換為“下”字，則文章中的“上午”會先被替換成“下午”。當(dāng)要替換“上午”為“中午”的時候，將查找不到原本要替換的對象。如此可見，在技術(shù)的應(yīng)用前，是完全可以先進行思維訓(xùn)練的，簡單的例子可以讓學(xué)生體驗合理選擇操作步驟的重要性。

在Excel教學(xué)時，學(xué)生如果單純學(xué)習(xí)簡單的技術(shù)，必將索然無味，教師可以在學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計上融入計算思維的培養(yǎng)。例如，當(dāng)講到排序時，教師可以給學(xué)生一張打亂了順序的學(xué)生成績表，讓學(xué)生找出總分在500-600分之間的所有記錄，如果學(xué)生按照普通的思維在成績表中一個一個地找出來，不僅效率低，而且容易出錯。這時，教師就可以引入Excel的排序功能，借助計算的升序降序功能，學(xué)生便可以很快地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在這個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生懂得了計算機所帶來的便捷與高效，從而在今后的實際生活中，不再局限于普通的思維，懂得借助計算機等工具形成更高效的解決問題的方法。

在PowerPoint教學(xué)時，教師則可以采用任務(wù)驅(qū)動的學(xué)習(xí)方法來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。例如，在講授“圖文混排設(shè)計”時，教師可以先向?qū)W生展示一張精美的賀卡，然后布置學(xué)生使用PowerPoint來制作賀卡。于是學(xué)生便開始分析，如何才能制作出精美的賀卡？制作賀卡需要什么素材？我該如何尋找這些素材？找到了素材我該如何排版設(shè)計？通過這個學(xué)習(xí)活動，學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中始終保持思考狀態(tài)，并懂得借助計算機和網(wǎng)絡(luò)來完成學(xué)習(xí)任務(wù)，計算思維在這一系列的學(xué)習(xí)活動中得到了訓(xùn)練。

二、從實際問題的解決中應(yīng)用計算思維

當(dāng)學(xué)生遇到很多問題時，能否把問題公式化，以便借計算機之力來解決它們？這是信息技術(shù)教師在教學(xué)中應(yīng)注重的培養(yǎng)目標(biāo)。我們應(yīng)教會學(xué)生懂得通過搜集、分析數(shù)據(jù)來理解問題；能把難題分解為多個小問題；能夠不僅僅解決單個問題，而是去除細節(jié)、概括抽象、尋找模式，從而解決同類的所有問題。

因此，教師在進行教學(xué)設(shè)計時，要從生活中需要解決的實際問題出發(fā)，采用項目化學(xué)習(xí)的方式，通過小組合作探究學(xué)習(xí)來完成任務(wù)。例如，在Phtoshop的教學(xué)中，教師可以在校運會準(zhǔn)備來到之際，布置同學(xué)們制作一張校運會宣傳海報，并把完成海報所需要的知識點制作成微視頻以供同學(xué)們自主學(xué)習(xí)，然后要求同學(xué)們以小組的形式來完成作品的創(chuàng)作。當(dāng)同學(xué)們接到任務(wù)時，因為創(chuàng)作的時間有限，作品的創(chuàng)作任務(wù)又比較重，他們就會思考如何才能在規(guī)定的時間里完成海報的制作。這時候，小組成員之間就會形成一種分工與合作的學(xué)習(xí)形式，有的同學(xué)負責(zé)找素材，有的同學(xué)負責(zé)文案的創(chuàng)作，有的同學(xué)負責(zé)后期的合成等等。在各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中，都會伴隨著同學(xué)們的思維活動，比如，找素材的同學(xué)會思考選用怎樣的素材才能更貼近主題，負責(zé)文案的同學(xué)則會考慮怎樣的文字才能更吸引人，負責(zé)合成的同學(xué)則要綜合考慮整體的布局美觀等。教師作為課堂的組織者與設(shè)計者，在學(xué)生創(chuàng)作時，可以通過事先設(shè)計好的問題來引導(dǎo)學(xué)生進行思維活動。可以培養(yǎng)學(xué)生計算思維的教學(xué)內(nèi)容還有很多，只要教師善于挖掘和設(shè)計，學(xué)生的計算思維能力在信息技術(shù)教學(xué)中定會得到很好的鍛煉和提升。

總之，在信息技術(shù)教學(xué)中，要努力實現(xiàn)計算思維和課程的全面融合，學(xué)生計算思維的形成需要教師在教學(xué)過程中潛移默化的影響。因此，如何充分挖掘合適的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計合理的教學(xué)方法，從重視計算機技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到重視計算思維的培養(yǎng)，是值得每位信息技術(shù)教師研究的課題。

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（作者單位：廣東省開平市金山中學(xué)）