學(xué)生信息技術(shù)計算思維提升的研究

黃榮猛

摘要：在新課標(biāo)理念下，信息技術(shù)教學(xué)除傳授學(xué)生計算機科學(xué)概念外，還應(yīng)培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生內(nèi)在計算思維習(xí)慣，促使學(xué)生能夠運用計算機科學(xué)領(lǐng)域思想方法，有效解決各種問題，這樣才能為學(xué)生的終身發(fā)展提供保障。因此，如何在教學(xué)中拓展學(xué)生的計算思維是當(dāng)下每一位信息技術(shù)教師必須要思考的問題。鑒于此，本文對學(xué)生信息技術(shù)計算思維的提升策略進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：學(xué)生;信息技術(shù)計算思維;提升策略

信息技術(shù)這門課程的開展，在倍養(yǎng)學(xué)生的計算思維、信息意識，以及創(chuàng)新學(xué)習(xí)等方面非常重要，這也是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)。在筆者看來，基于具體教學(xué)實施的需要，教師仍然要尋找更為貼切的教學(xué)策略，讓信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)能夠在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中扎根發(fā)芽、開花結(jié)果。

一、計算思維的概念及現(xiàn)狀

計算思維是信息技術(shù)學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一，它是指個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。要求學(xué)生能通過分析、判斷與綜合各種信息資源，利用算法形成解決問題的方案，能總結(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)的其他問題解決中圖。良好的計算思維可以提升學(xué)生快速解決問題的能力，同時強化學(xué)生的思辨能力，對學(xué)生的綜合發(fā)展具有十分重要的意義。計算思維素養(yǎng)是信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任素養(yǎng)之間的紐帶，是學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)以及運用創(chuàng)新的必備條件，是學(xué)生創(chuàng)新未來生活、適應(yīng)未來社會的現(xiàn)代基礎(chǔ)。

目前，在信息技術(shù)課程教學(xué)中，計算機思維培養(yǎng)仍存在諸多困難。部分學(xué)校及教師沒有認(rèn)識到學(xué)生計算思維培養(yǎng)的重要性，或是對計算思維的理解不夠，甚至誤以為計算思維即計算機編程。也就是說，信息技術(shù)課程常用的教學(xué)模式是教師演示操作，學(xué)生學(xué)習(xí)操作技能，在這種情況下，學(xué)生只是學(xué)會了一些工具軟件的基本操作以及簡單編程，很多時候由于教師沒有引導(dǎo)學(xué)生挖掘技術(shù)背后的原理及思想，學(xué)生無法養(yǎng)成利用信息技術(shù)解決問題的思維習(xí)慣。那么，如何在信息技術(shù)課程教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力也變得尤為重要。

二、學(xué)生信息技術(shù)計算機思維的提升策略

1、營造良好氛圍

相關(guān)研究表明，環(huán)境、氛圍是影響學(xué)習(xí)效率的重要因素。良好的環(huán)境與氛圍有利于學(xué)生想象力、創(chuàng)造力以及邏輯思維發(fā)展。因此，在日常教學(xué)中，信息技術(shù)教師要能靈活整合各類教學(xué)資源，合理利用各類教學(xué)手段為學(xué)生營造出良好學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生有興趣、有膽量、有信心進(jìn)行思考、探究與計算，從而讓學(xué)生的計算思維在潛移默化中得到培養(yǎng)與鍛煉。具體如，在教學(xué)過程中，教師要善于給學(xué)生設(shè)疑，利用問題啟發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生借助教材以及其他資料自主探究。教師也可將與計算思維有關(guān)的問題融入一定的情境或是案例中，利用這類方式激發(fā)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生計算思維發(fā)展。

此外，要想促進(jìn)學(xué)生計算思維發(fā)展，信息技術(shù)教師需與學(xué)生構(gòu)建良好師生關(guān)系，在教學(xué)過程中與學(xué)生多交流、多溝通，并身體力行，為學(xué)生做好示范。如在教學(xué)過程中，教師要隨時向?qū)W生展現(xiàn)自己的探究精神、問題意識以及思考習(xí)慣從而給予學(xué)生好的熏陶與教育，讓學(xué)生也形成良好的思考習(xí)慣，能在學(xué)習(xí)過程中主動設(shè)疑，深入探究，不斷促進(jìn)自身計算思維的形成與發(fā)展。

2、靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法

教師要根據(jù)信息技術(shù)學(xué)科的特點、學(xué)生的學(xué)情等實際情況，以及最終要達(dá)到的教學(xué)目的，選擇一種適宜的教學(xué)策略，讓學(xué)生的計算思維得到系統(tǒng)的，科學(xué)的，有效的訓(xùn)練。要達(dá)到此教學(xué)目的，首先要根據(jù)學(xué)生的實際情況，結(jié)合信息技術(shù)的新課標(biāo)，合理制定出各模塊的三維目標(biāo)，總結(jié)出新課標(biāo)中計算思維算法培養(yǎng)的體系結(jié)構(gòu);其次，靈活應(yīng)用信息技術(shù)，特別是程序設(shè)計中結(jié)構(gòu)算法的教學(xué)策略，應(yīng)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動法，小組討論等螺旋式的教學(xué)，總結(jié)信息技術(shù)計算思維拓展的教學(xué)規(guī)律，并對相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行遷移應(yīng)用;第三，計算思維的培育也要結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，特別是思維習(xí)慣，教師要根據(jù)不同學(xué)生的實際情況，分層設(shè)計出不同的教學(xué)任務(wù)，讓不同層次的學(xué)生對同一知識點有不同層次的理解方法，在思維的培養(yǎng)上采用不同的策略和方法，讓學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性都得到很好地提高。

3、信息學(xué)奧賽課程融入校本課程

信息學(xué)奧賽的課程中部分算法，可融信息技術(shù)教材中部分的項目活動，它的內(nèi)容很多都是跟我們的生活密切相干的，學(xué)生在解決問題的同時，可利用計算思維、數(shù)據(jù)算法進(jìn)行剖析、研討，找到突破問題的缺日。例如：現(xiàn)在很多學(xué)生都很喜歡玩游戲，而游戲都是利用一些算法，用程序編輯出來的，例如：貪食蛇游戲，可讓學(xué)生根據(jù)自己能力開發(fā)一些小游戲，并對游戲的功能進(jìn)行改善，這樣，學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣得到培養(yǎng)，思維能力也得到拓展，計算思維能力也提升。

4、開發(fā)人工智能的課程

隨著現(xiàn)在科技的快速發(fā)展，人工智能領(lǐng)域的研究也在不斷上升，越來越多的前沿學(xué)術(shù)研究都已將目光和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移到了人工智能領(lǐng)域，信息技術(shù)課程中融入人工智能課程，能夠全面培養(yǎng)學(xué)生的信息學(xué)科素養(yǎng)，體驗專家級別的解決問題的新思路，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型的新思維。在課程活動中，教師要考慮如何將人工智能的陳述性知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生能夠解決問題的程序性知識。例如：網(wǎng)絡(luò)爬蟲，教師可以讓學(xué)生先體驗一下大數(shù)據(jù)下人工智能，應(yīng)用算法分析，讓學(xué)生建立起科學(xué)的思維概念，利用人工智能解決現(xiàn)實中的問題，對拓展計算機科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的算法有重要意義。

5、構(gòu)建基于信息技術(shù)核心素養(yǎng)的計算思維的評價體系

信息技術(shù)的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是信息技術(shù)教學(xué)中的重要內(nèi)容，計算思維能力的培養(yǎng)是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生思維算法要從信息技術(shù)思維層、問題解決層加以突破。課堂評價是以信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的分層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，應(yīng)用多元化的層次模型記錄、采集學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，及時分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，同時改良教師的教學(xué)策略，完善學(xué)生評價體系，重視情景中評價和整體性評價，評價模式支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究，應(yīng)用數(shù)字化思維模式解決問題，促進(jìn)基于項目的學(xué)習(xí)，完善知識結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化測試和上機操作測試相結(jié)合的學(xué)業(yè)評價，針對專業(yè)能力較強的學(xué)生，可制作成案例分析成果論文或研究性報告。為準(zhǔn)確地掌握舞臺與角色的小同用法。

三、結(jié)語

綜上所述，計算思維是個體必須要具備的一項思維能力。在新課改背景下，信息技術(shù)課程要能高度重視對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)。信息技術(shù)教師應(yīng)立足實際學(xué)情，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容不斷更新教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生計算思維發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：廣東省深圳市福田區(qū)石廈學(xué)校