芻議計算思維在初中信息技術學科中的應用

陶曉霞

摘 要：計算思維是運用計算機科學基礎概念求解問題、系統(tǒng)設計、理解人類行為等相關的思維活動。計算思維是每個人必須掌握的重要思維，對于教育教學具有重要的意義，在中學教學中需要加強對學生的培養(yǎng)與教育。本文主要探析初中信息技術學科中應用計算思維的策略，包括應用計算思維加強動手操作類型教學，應用計算思維加強學科整合教學，應用計算思維加強算法程序設計教學，信息技術教師可以科學合理地運用以上策略展開教學。

關鍵詞：計算思維;初中信息技術;操作;學科整合;算法

中圖分類號：G633.67 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2020）09-124-1

計算思維可以幫助學生理解計算的本質，計算機求解的原理，提供多樣化的觀點與方法幫助學生更好解決問題，所以計算思維是學生學習中，日常生活中必不可少的重要思維觀念。當前計算機學科教育教學特別關注計算思維的教學，教師應該根據計算機學科特點和計算思維的內涵，通過動手操作實物上機練習，注重與其他學科的結合，重視算法程序設計的教學，以此培養(yǎng)學生編程能力等，更好地讓計算思維發(fā)揮作用。

一、應用計算思維加強動手操作類型教學

計算思維通常包括信息和數據的抽象處理能力、模塊化規(guī)劃、分解問題、數學建模、可視化表達、邏輯化推理、算法化思維等。對于這些內容，教師應該通過開展不同的教學活動進行教學，比如應用計算思維加強動手操作類型的教學，動手操作類型教學包括拆解與組裝計算機，完成相關程序操作任務，自己動手編寫小程序解決實際問題等。通過開展這些動手操作類型的教學，能夠在潛移默化中讓學生運用計算思維解決問題，從而培養(yǎng)學生分解問題的能力、信息抽象處理能力、算法化思維等，更為有效地培養(yǎng)學生計算思維。

在江蘇鳳凰科技版的初中信息技術7年級教材“第二章管理計算機”這章第1節(jié)“認識計算機”中，有個知識點“計算機系統(tǒng)的組成”，在課堂上教師僅僅通過圖片或者視頻給學生展示的話學生印象不深刻，教師通過現場直接演示計算機主機的拆解過程，運用實物介紹計算機主機內部的組成，包括主板、CPU、顯卡、內存、硬盤、電源、風扇等，介紹其作用與工作原理，再請學生按照硬件安裝順序進行組裝，學生親眼見證計算機硬件系統(tǒng)分解和安裝的全過程，以此通過實物操作培養(yǎng)學生解決問題的能力。

二、應用計算思維加強學科整合教學

初中信息技術學科教學中，為了更好地提高課堂教學效果，更好地培養(yǎng)學生計算思維，教師還應該應用計算思維加強學科整合教學。在這個過程中，教師可以根據信息技術的課程內容，思考與探究與之相關的課程，并引入該學科的相關數據與信息，并讓學生利用計算機相關程序與軟件處理與運用這些數據和信息，從而解決相關問題或者展現相關內容，在此過程中培養(yǎng)學生計算思維。

在江蘇鳳凰科技版的初中信息技術7年級教材“第四章設計與制作應用文檔”這章第1節(jié)“制作研究報告”中，有“制作正文、制作目錄和制作封面”這部分內容，教師可以將信息技術學科與語文學科相結合，引入作文選的封面、目錄與一頁正文內容等信息，讓學生利用文字處理軟件模仿這些內容進行創(chuàng)作，制作電子版的作文選。在這個過程中，學生需要規(guī)劃應用文檔、輸入文字、制作和美化封面內容、制作目錄與正文等，教師可以根據學生完成情況進行積極評價。學生在完成這項任務的過程中，需要不斷處理信息與數據、分解問題和進行可視化表達，因此在此過程中可以有效培養(yǎng)學生計算思維。

三、應用計算思維加強算法程序設計教學

信息技術學科核心素養(yǎng)內容包括信息意識，信息社會責任，數字化學習和創(chuàng)新能力、計算思維，而計算思維是其中核心素養(yǎng)的非常重要的核心內容，培養(yǎng)學生計算思維和應用計算思維教學，能夠更好地促進學生形成信息技術學科核心素養(yǎng)。初中信息技術學科教學中，培養(yǎng)學生計算思維需要培養(yǎng)學生計算機操作能力，抽象理解與邏輯分析能力，理解計算機工作原理和運用計算機創(chuàng)作與解決問題的能力等，在此過程中教師應該加強算法程序設計教學。

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，互聯網、移動設備和各種智能家電的普及，各種新技術的應用，如物聯網、大數據、云計算、機器學習與人工智能等，均給人們的工作與生活帶來了重大的影響，這些內容的核心是編程和算法程序設計。初中信息技術學科教學中，教師應該應用計算思維加強算法程序設計教學，同時這些教學也能夠培養(yǎng)學生計算思維，是一種相輔相成的關系。

在江蘇鳳凰科技版的初中信息技術8年級教材“第四章程序設計”這章中，包括程序設計語言、Visual Basic程序設計基礎、程序結構與設計等，教師可以通過教授基礎知識，布置簡單程序設計任務，展示學生作品和進行評價等流程，指導學生應用計算思維編程。在程序結構與設計的教學中，教師通過解決實際問題的小程序，如計算三角形的周長和面積，介紹常量、變量、函數與表達式、常用語句等;通過“擲硬幣”小游戲的程序的教學來教學分支結構等，以此來培養(yǎng)學生算法化思維。

綜上所述，計算思維是現代信息技術課程中的重要培養(yǎng)目標之一，我們需要教授給學生的不僅僅是知識，而是方法，還有受益于一生的思維模式，讓學生能夠在信息技術學習的過程中，不斷提高自身解決問題的能力。因此，在初中信息技術教學實踐中，教師應該不斷挖掘教學資源、積累教學經驗和改進教學方法，以計算思維為中心構建豐富多彩的課堂，從不同角度切入，全方位地利用課堂內外資源，培養(yǎng)學生的計算思維，逐步提高他們的信息技術素養(yǎng)。

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[2]陳輝濤，魯晶.初中信息技術學科培養(yǎng)學生計算思維的策略研究[J].數字教育，2019，5（04）.

[3]張秀梅.計算思維在初中信息技術課程中的實踐研究[J].中國教師，2019（S1）.

（作者單位：江蘇省海門市開發(fā)區(qū)中學，江蘇 海門226100）