高中信息技術教學中培養(yǎng)學生計算思維的思考

王珺

摘 ?要：高中教育體制改革不斷深入的背景下，對高中信息技術教學也提出了新的任務與要求，強調(diào)其教師在實際授課中，應重視學生核心素養(yǎng)的進一步培養(yǎng)，從整體上提高高中生的信息素養(yǎng)，為其今后的學習發(fā)展提供有力支持。

關鍵詞：高中信息技術;核心素養(yǎng);計算思維

一份有關高考改革征求問題的問卷，在浙江各地掀起了熱議。這份調(diào)查問卷第一個問題就是“技術科目是否需要列入選考科目”，這樣極易聯(lián)想到改革出現(xiàn)的一些問題是由技術引起的，甚至暗示了一種看法“技術不需要作為選考科目”，包括杭州溫州金華在內(nèi)的浙江各地技術教師群對于這個話題的討論都十分激烈，這塊石頭激起了一層又一層的波浪。

我也是這條技術大河之中的一員，當其他省市在質(zhì)疑浙江省為什么把技術列入高考科目的時候，我覺得高考不是無謂地為了改革而改革，而是面對新形勢的一次主動適應。

一、什么是計算思維？

計算思維（Computational Thinking）的歷史至少可追溯至20世紀50年代。1980年，在麻省理工學院MIT的西摩·帕爾特教授的《頭腦風暴：兒童、計算機及充滿活力的創(chuàng)意》一書中首次被提及。1996年，西摩·帕爾特教授在發(fā)表的文章中再次提及計算思維，他希望運用計算思維來幫助構(gòu)建具有“闡述性”的幾何理論，也就是說計算思維是一種解決問題的思考方法，而不是具體的學科知識。它可以更好地加深人們對計算本質(zhì)以及計算機求解問題的理解，因此越來越多的學者認識到計算思維的重要性，引發(fā)了海內(nèi)外諸多學者廣泛關注。

在生活中，一些計算機學科出身的人會認為編程就是計算思維，其實不然。計算思維是一種概念化的思考方式，而編程是一種行為，雖然編程的過程中用到計算思維，但計算思維絕不是編程。把信息素養(yǎng)當做計算思維也是一種誤解。信息素養(yǎng)注重的培養(yǎng)人們對信息進行有效利用的方式方法，重點在利用信息工具如excel，goldwave，ie瀏覽器的使用獲取到自己想要的知識。而計算思維是研究計算的，研究一個具體問題怎么計算。

計算思維是信息社會學生解析問題的一種普適的基本能力。信息社會發(fā)展對人才的需求以及高中信息技術課程自身的發(fā)展，提出了培養(yǎng)學生計算思維的新需求。在高中信息技術課中培養(yǎng)學生的計算思維，能提高學生利用信息技術解決問題的能力，可以確立信息技術課程的核心價值與核心內(nèi)容，促使信息技術課從實用性教育轉(zhuǎn)變?yōu)榛A性教育。然而，良好的計算思維是信息技術的核心所在，它是信息技術不斷發(fā)展的原動力，是利用信息技術解決實際問題的思想指導，考慮到學生的未來發(fā)展，上好信息技術課程能培養(yǎng)學生的計算思維，讓學生更加全面地發(fā)展。

二、培養(yǎng)計算思維的策略

高中信息技術課程中，讓學生掌握基本的計算機操作能力相對來說比較容易，但是要在課程中使學生具備計算思維能力，則需要付出一定的努力。作為高中信息技術教學中的難點部分，要想培養(yǎng)學生的計算思維，不僅要打牢學生信息技術的知識基礎，同時對學生的思維能力和思維方式也提出了相應的要求。

信息技術課程中有一部分vb編程的內(nèi)容，在賦值語句的教學中將會頻繁出現(xiàn)的是這樣的語句實現(xiàn)交換變量里面的值。代碼例如t=a：a=b ：b=t，在授課時候經(jīng)常會遇到一些問題。有些學生對賦值語句感覺很詫異，因為九年義務教育一直灌輸?shù)乃枷胧堑忍栕筮吅陀疫吺窍嗟鹊?，就如實驗課的天平。這時候跟他們解釋半天也是無用功，后來我改變了說法，把變量當做一個杯子，自然也引出了這個算法的思想。先解決如下的問題：一個白色的牛奶杯里倒?jié)M了牛奶，一個紅色的杯子里倒?jié)M了可樂，現(xiàn)在請你想個辦法讓牛奶杯和可樂杯的液體對調(diào)。有些淘氣的學生笑稱魔術可以，當然并不是每個人都有當魔術師的潛質(zhì)，所以我們還是愉快地用正常的方法解決問題，借助一個空杯子，標記t。教學活動要給予足夠的時間和耐心陪伴學生改變思維方式。

此外教師在教學實際中要善于融入分層教學的理念，這樣教學的內(nèi)容和方式都易于被學生接受。在實際中，分層教學可以從兩個方向入手：一方面，對于復雜的知識點可以分層教學，將重點難點進行分層設計，化繁為簡，讓學生更易理解;另一方面，可以考慮學生實際學習能力的不同，分配適合的學習任務，符合學生的認知水平和知識層面，幫助學生順利地吸收知識。例如，在講解水仙花數(shù)的枚舉算法，為了讓基礎不同的學生更有效地了解解決問題的思路，了解循環(huán)過程，可以采用分層式教學。例如我們要獲取三位數(shù)的水仙花數(shù)，先引導學生從枚舉算法的特點“一一列舉 逐一排查”出發(fā)，思考如何確定列舉范圍。大部分學生能確定100—999，教師引導對于循環(huán)次數(shù)已知的，適合用for循環(huán)結(jié)構(gòu)。然后如何判斷水仙花數(shù)，從概念入手，獲取個十百位上的數(shù)。教師以獲取個位為例，讓學生補充如何獲取百位和十位?；A較好的學生很快能寫出表達式，鼓勵他們在VB環(huán)境中檢驗代碼。基礎薄弱的學生可以多思考，鼓勵擴散思維。此時，教師再講解答案也就是代碼的每一個步驟，學生的理解也會更加深刻，對于知識點的運用也會更有心得。這樣通過分層次的教學模式，化解了問題的難度，讓基礎各不相同的學生都能積極思考，讓學生的思維進一步得到啟發(fā)，在此過程中對學生計算思維能力的培養(yǎng)起到很好的促進效果。

上好高中信息技術課程，首要的就是要注重學生計算思維的培養(yǎng)。計算思維對于信息技術來說，就像邏輯對于數(shù)學，是信息技術學科最基礎、最適用、不可或缺的基礎思維方式?，F(xiàn)在，對于計算思維培養(yǎng)在實際教學中仍存在諸多問題，需要我們進行更深入的探索。