淺析培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略

姜旭

【摘? ? 要】計(jì)算思維是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，目前教師最主要的任務(wù)是深入理解計(jì)算思維的概念和本質(zhì)，挖掘信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的計(jì)算思維，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)出能夠有效培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的課堂活動(dòng)。本文將幫助教師對(duì)其深入理解，在此基礎(chǔ)上從宏觀和微觀兩個(gè)角度探究在高中信息技術(shù)必修模塊中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)? 計(jì)算思維? 策略

中圖分類號(hào)：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.01.088

一、問題的提出

計(jì)算思維培養(yǎng)是當(dāng)前國(guó)際教育領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，是信息技術(shù)教育的重要課題。越來越多的教育專家和一線教師致力于探索各種各樣的方式方法來有效地促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。信息技術(shù)課程是培養(yǎng)計(jì)算思維的重要載體，目前信息技術(shù)課程在培養(yǎng)計(jì)算思維方面存在著以下現(xiàn)象：第一，計(jì)算思維是新概念，探究和實(shí)踐才剛剛起步。第二，《算法與程序設(shè)計(jì)》是高中信息技術(shù)的選修模塊，并不是所有學(xué)生都會(huì)選，F(xiàn)lash更不是學(xué)生的必學(xué)內(nèi)容，將計(jì)算思維的培養(yǎng)致力于此，顯然不能滿足全體學(xué)生的需求。第三，其對(duì)于硬件要求比較高，也無法保證每個(gè)地區(qū)的每個(gè)學(xué)生都能參與。

因此如何讓一線教師快速、準(zhǔn)確的把握計(jì)算思維的概念，并通過高中信息技術(shù)必修課程來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是目前高中信息技術(shù)教育亟待解決的問題。

二、基于高中信息技術(shù)必修模塊培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略探究

能在信息技術(shù)必修模塊中使用有效教學(xué)策略和方法來培養(yǎng)計(jì)算思維，對(duì)于全體學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)更有意義和價(jià)值。從宏觀的角度，我們可以運(yùn)用游戲化教學(xué)法、項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)法和混合式學(xué)習(xí)教學(xué)法這些能夠有效提升計(jì)算思維的教學(xué)策略，結(jié)合適合的教學(xué)內(nèi)容來進(jìn)行培養(yǎng)。從微觀的角度，我們可以針對(duì)計(jì)算思維的某一方面，精心設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)來進(jìn)行培養(yǎng)。

（一）利用宏觀的教學(xué)策略來培養(yǎng)計(jì)算思維

1.游戲化教學(xué)法。在信息技術(shù)必修模塊中，有很多學(xué)習(xí)內(nèi)容都可以運(yùn)用游戲化教學(xué)法開展，例如，在《表格信息的加工與表達(dá)》中，教師可以將對(duì)數(shù)據(jù)的各種處理，從簡(jiǎn)到難設(shè)置成游戲關(guān)卡，每過一關(guān)賦予不同的積分和獎(jiǎng)勵(lì)，最后以積分最多為勝利，學(xué)生既完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，也獲得了教學(xué)評(píng)價(jià)。

2.基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)法。在信息技術(shù)必修模塊中很多內(nèi)容如果采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)法，學(xué)生能夠?qū)W到的不僅僅是課本知識(shí)，更是解決問題的能力。第五章《信息資源管理》第一節(jié)《認(rèn)識(shí)信息資源管理》中，教材設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)這一節(jié)用的就是項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)法，學(xué)生可以依據(jù)實(shí)際條件和興趣愛好，從多個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目中選擇一個(gè)項(xiàng)目，對(duì)當(dāng)前常見的信息資源管理進(jìn)行調(diào)查研究。學(xué)生在項(xiàng)目研究過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)人們遇到問題，可以采用的方法有很多，這些方法各有利弊，但通過網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)來解決一些問題總是會(huì)變的快捷、高效。通過網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)來解決問題的方法也有很多，怎樣能更加提高效率、提高資源利用率、實(shí)現(xiàn)資源共享并解決安全問題，學(xué)生進(jìn)行這些思考并嘗試解決這些問題的過程實(shí)際上就是在培養(yǎng)計(jì)算思維。

3.混合式學(xué)習(xí)教學(xué)法。在信息技術(shù)必修模塊中《編制計(jì)算機(jī)程序解決問題》這一環(huán)節(jié)當(dāng)中，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，在課前通過微視頻和導(dǎo)學(xué)案的方式，讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)與程序，VB程序的編制環(huán)境以及基本元素，拋出實(shí)際問題要求學(xué)生通過分析。解決該問題可以有多種算法，學(xué)生在課上利用程序來實(shí)現(xiàn)該算法，并且分析哪種算法才是最佳算法。這一系列過程使得理論和技術(shù)類的知識(shí)都由學(xué)生課下完成，課上主要進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)，讓計(jì)算思維的培養(yǎng)變的集中且高效。

（二）從微觀的角度培養(yǎng)計(jì)算思維

所謂微觀的角度，就是針對(duì)計(jì)算思維某個(gè)方面思維的培養(yǎng)。計(jì)算思維包括算法思維、抽象、建模、約簡(jiǎn)、分解、概括等多種思維方式，在教學(xué)中可以針對(duì)某個(gè)方面，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)。例如：

1.在涉及算法的教學(xué)內(nèi)容中，通過設(shè)計(jì)游戲或者解決實(shí)際問題，讓學(xué)生體驗(yàn)游戲和解決問題時(shí)如何設(shè)計(jì)算法，不同的算法有什么特點(diǎn)，什么樣的算法是最優(yōu)方案，從而培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。

2.在剖析和建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，因數(shù)據(jù)庫(kù)要應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界，現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)之間的關(guān)系往往比較復(fù)雜。學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)必修模塊，太復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系學(xué)生肯定吃不消，就需要使用一些抽象和約簡(jiǎn)的手段來處理數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的復(fù)雜性。

3.將一個(gè)大問題分解成一個(gè)個(gè)的子問題來解決，是我們解決問題時(shí)常常使用的方法，這也是計(jì)算思維的一種思維方式。例如我們把多媒體信息的加工與表達(dá)中素材的加工與處理分解成對(duì)文本、圖像、聲音，視頻的加工與處理，對(duì)每一種素材的加工處理方法進(jìn)行詳解，才能確保學(xué)生制作出高質(zhì)量的多媒體作品。

4.在信息技術(shù)必修模塊的知識(shí)類內(nèi)容教學(xué)中，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，以及它們之間的異同，從而讓學(xué)生根據(jù)這些聯(lián)系和異同概括出新知識(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)，這也是在計(jì)算思維培養(yǎng)的一個(gè)方面。

三、結(jié)束語

關(guān)于計(jì)算思維的培養(yǎng)，其重要性教師們都已明確，本文幫助教師們剖析計(jì)算思維的概念和本質(zhì)，提出了一些能夠用于課堂教學(xué)的培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略和方法。目前能夠借鑒參考的教學(xué)實(shí)踐案例還比較少，教師需要不斷地實(shí)踐來修訂自己的教學(xué)設(shè)計(jì)，以期真正的通過課堂活動(dòng)來有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。另外，一種思維方式是否進(jìn)步，評(píng)價(jià)的方法和標(biāo)準(zhǔn)都比較難確定，在教學(xué)中如何評(píng)價(jià)學(xué)生的計(jì)算思維得到有效培養(yǎng)，也是接下來教師們需要重點(diǎn)研究的。

參考文獻(xiàn)

[1]謝忠新，曹楊璐.中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的策略與方法[J].中國(guó)電化教育，2015（11）：116-120.

[2]張立國(guó)，王國(guó)華.計(jì)算思維：信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的核心議題[J].電化教育研究，2018，39（05）：115-121.