高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)方法

袁勇林

摘要：信息技術(shù)課程是高中教育中十分重要的一門課程，其對(duì)于學(xué)生綜合發(fā)展有極大影響。而在以往的高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師過(guò)于看重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、相關(guān)操作技能的培訓(xùn)，忽視了對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生信息素養(yǎng)不高，不利于學(xué)生全面發(fā)展。所以在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師必須提高對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的重視力度。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);計(jì)算思維;培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2020）12-109-1

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)各界都朝著信息化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，而計(jì)算機(jī)操作能力也成為了衡量一個(gè)人綜合能力的重要指標(biāo)。因此，在實(shí)踐中，社會(huì)各界對(duì)于各個(gè)階段信息技術(shù)課程教學(xué)重視力度逐漸提高。在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，為了更好的促進(jìn)學(xué)生解決問(wèn)題能力、應(yīng)變能力提升，教師必須結(jié)合教學(xué)實(shí)際，強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)。

一、計(jì)算思維的相關(guān)概述

對(duì)于計(jì)算思維，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)的相關(guān)概念解決相應(yīng)的問(wèn)題，并通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)幫助人類處理某些事物。從本質(zhì)上看，計(jì)算思維是自動(dòng)化、抽象化的，是每一個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程知識(shí)時(shí)必備的思維能力。計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)編程相比較，需要從多個(gè)層次進(jìn)行思考，并且其本身具有極強(qiáng)的技能性，并非是簡(jiǎn)單機(jī)械重復(fù)，同時(shí)計(jì)算思維是數(shù)學(xué)與工程思維的深入結(jié)合。在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，注重學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)具有十分重要的意義，首先，其可以指引學(xué)生靈活的應(yīng)用信息技術(shù)來(lái)解決各種問(wèn)題，高中信息技術(shù)課程培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生在信息技術(shù)水平大多處于中級(jí)層次，學(xué)生很難創(chuàng)造性的對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，而計(jì)算思維的培養(yǎng)，能顯著改善這一不足，促進(jìn)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其次，對(duì)學(xué)生的計(jì)算思維進(jìn)行培養(yǎng)，還可以在很大程度上推進(jìn)高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)培育，強(qiáng)化了課堂教學(xué)效果。

二、高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)方式

信息技術(shù)課程是高中教育中十分重要學(xué)科，在課堂教學(xué)中，如果教師已然沿用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，必然會(huì)影響到學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展。因此，在實(shí)踐中，教師必須結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際，采取多樣化的教學(xué)手段，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極的探索信息技術(shù)知識(shí)，并在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展。對(duì)此本文結(jié)合上海科教版高二信息技術(shù)課程第3章《常用算法及程序?qū)崿F(xiàn)》中的第二節(jié)《窮舉法》一課為例展開分析，本節(jié)課是這一章的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)好了本節(jié)課知識(shí)，才能讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)后續(xù)軟件開發(fā)、綜合實(shí)踐等內(nèi)容。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以從顯示學(xué)生生活出發(fā)，借助生活例子，啟發(fā)學(xué)生理解窮舉法，同時(shí)教師要通過(guò)演示、實(shí)踐、討論、評(píng)價(jià)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等多種形式的教學(xué)活動(dòng)，使得課堂教學(xué)更加生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

教師要引導(dǎo)學(xué)生在課前搜集水仙花數(shù)以及古代科學(xué)名著《張邱建算經(jīng)》里的百雞百錢問(wèn)題的相關(guān)資料。進(jìn)入課堂后，教師要求學(xué)生通過(guò)搜索引擎來(lái)完成什么是水仙花數(shù)、列舉三位數(shù)的水仙花數(shù)等活動(dòng)，以此吸引學(xué)生注意力。接著教師引導(dǎo)學(xué)生思考，通過(guò)人工的方式來(lái)列舉十分復(fù)雜，速度也很慢，能不能嘗試用計(jì)算機(jī)運(yùn)算求解水仙花數(shù)？設(shè)水仙花數(shù)為x ，百位數(shù)、十位數(shù)、個(gè)位數(shù)分別用a、b、c表示，如何分解出百位，十位，個(gè)位？教師通過(guò)巧設(shè)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行深入思考，學(xué)生經(jīng)過(guò)合作討論探究，可以得出：

a= x＼100

b=（x＼10）mod 10

c= x mod 10

還可以描述為：

a=int（x/100）

b=（x-a*100）＼10

c=x-a*100-b*10

在此基礎(chǔ)上，教師給出學(xué)生部分代碼，要求學(xué)生完善程序，師生共同完成編程，并要求學(xué)生演示出來(lái)。學(xué)生活動(dòng)結(jié)束后，教師組織學(xué)生討論：窮舉法的概念、特點(diǎn)、適合解決哪些問(wèn)題等理論知識(shí)，并解決具體的問(wèn)題，如教材中的“金魚問(wèn)題”。或者教師要求學(xué)生利用窮舉法來(lái)解決古代科學(xué)名著《張邱建算經(jīng)》里的百雞百錢問(wèn)題，促使學(xué)生可以在實(shí)踐中對(duì)窮舉法有更加深入的了解。

在課堂上，教師從富含趣味的水仙花數(shù)問(wèn)題出發(fā)，調(diào)動(dòng)學(xué)生熱情，然后讓學(xué)生根據(jù)人工方式列舉操作的復(fù)雜性來(lái)體會(huì)到計(jì)算機(jī)運(yùn)算的便捷性，引導(dǎo)學(xué)生樹立計(jì)算思維，讓學(xué)生對(duì)計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題產(chǎn)生好奇心，并樂(lè)于去探索計(jì)算思維的應(yīng)用。在實(shí)際中，由于算法及編程設(shè)計(jì)相對(duì)比較困難，學(xué)生難以獨(dú)自完成，教師可以組織學(xué)生通過(guò)合作探究的方式，并輔助學(xué)生進(jìn)行程序編寫，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果提升。在教學(xué)中，對(duì)于復(fù)雜的問(wèn)題情境，教師要有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)計(jì)算思維對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行抽象、分解，從而促進(jìn)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的提升。在程序編寫環(huán)節(jié)，學(xué)生認(rèn)知局限導(dǎo)致其無(wú)法完成全部程序編寫，教師要給予學(xué)生良好保障，并指引學(xué)生不能只看重編程，忽視了編程之間做的工作，使得學(xué)生可以對(duì)解決問(wèn)題的整體性、系列性有所感悟，便于學(xué)生體會(huì)計(jì)算思維自動(dòng)化本質(zhì)。

綜上所述，在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，加強(qiáng)計(jì)算思維培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生的綜合發(fā)展具有十分重要的意義，因此，在實(shí)踐教學(xué)中，高中信息技術(shù)教師必須樹立全新的教學(xué)觀念，靈活的應(yīng)用各種教學(xué)手段，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，促使學(xué)生可以更好的借助計(jì)算機(jī)科學(xué)來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生綜合能力提升。

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[3]姜正梅.基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].科學(xué)咨詢，2018（1）：56.

（作者單位：湖南省東安縣第一中學(xué)，湖南 東安 425900）