培養(yǎng)中學(xué)生計算思維能力教學(xué)改革研究

摘要：互聯(lián)網(wǎng)信息時代的來臨為我國教育提出了新的挑戰(zhàn)，計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展要求我們在中學(xué)教育中重視計算機(jī)課程的教學(xué)成果，計算機(jī)課程不僅僅應(yīng)該是計算機(jī)技能的教學(xué)，還要重視中學(xué)生計算機(jī)思維能力的培養(yǎng)。在計算機(jī)課程教學(xué)中，如何提升學(xué)生計算思維能力是各年級教師的教學(xué)難點(diǎn)。想要保證計算機(jī)初級階段的教學(xué)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，就必須培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。計算機(jī)學(xué)習(xí)需要很高的思維能力，這種能力的培養(yǎng)應(yīng)該成為教師教學(xué)的重點(diǎn)，教師需要轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的教學(xué)思路，將形式教學(xué)上升到思維教學(xué)上，有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，這種能力也是學(xué)生創(chuàng)新能力的表現(xiàn)，是計算機(jī)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)。該文將從現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行分析，提出一些提升中學(xué)生計算思維能力的策略，希望能對廣大的教師朋友有所幫助。

關(guān)鍵詞：中學(xué)教育;計算機(jī)教學(xué);計算思維能力;教育改革

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0145-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（ OSID）：

互聯(lián)網(wǎng)信息時代的來臨為我國教育提出了新的挑戰(zhàn)，計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展要求我們在中學(xué)教育中重視計算機(jī)課程的教學(xué)成果，利用信信息技術(shù)促進(jìn)教育發(fā)展，計算機(jī)課程進(jìn)入我國中小學(xué)課堂已經(jīng)有了30多年的歷史，但是還是沒有達(dá)到應(yīng)用的教學(xué)目的，計算機(jī)課程不僅僅應(yīng)該是計算機(jī)技能的教學(xué)，計算機(jī)課程不僅僅應(yīng)該是計算機(jī)技能的教學(xué)，還要重視中學(xué)生計算機(jī)思維能力的培養(yǎng)。在計算機(jī)課程教學(xué)中，如何提升學(xué)生計算思維能力是各年級教師的教學(xué)難點(diǎn)。想要保證計算機(jī)初級階段的教學(xué)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，就必須培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。計算機(jī)學(xué)習(xí)需要很高的思維能力，這種能力的培養(yǎng)應(yīng)該成為教師教學(xué)的重點(diǎn)，教師需要轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的教學(xué)思路，將形式教學(xué)提升到能力教學(xué)上，制定合理、科學(xué)的措施，系統(tǒng)的、有針對性地培養(yǎng)學(xué)生思維能力，良好的計算機(jī)思維能力可以幫助學(xué)生提高創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)意愿，是計算機(jī)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)。

所謂的計算思維根據(jù)美國卡內(nèi)基大學(xué)計算機(jī)系主任周以真教授在美國權(quán)威雜志ACM上發(fā)表《Communication of theACM》中所解讀的基本概念：可以“運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題，設(shè)計系統(tǒng)以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動”。她認(rèn)為“計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化”。應(yīng)該成為像“閱讀、寫作和算術(shù)”能力一樣，所有人都必須具備的基本的思維能力，計算思維能力是指利用計算思維解決處理問題的能力。

2010年7月教育部高等學(xué)校計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會發(fā)布《九校聯(lián)盟計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》，在聲明中明確要求我國各個高校要進(jìn)行以計算思維為核心的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革工作。新課標(biāo)要求中學(xué)計算機(jī)課程關(guān)注中學(xué)生技術(shù)能力培養(yǎng)與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的相互融會，提高學(xué)生的計算機(jī)信息素養(yǎng)，在中學(xué)階段就將培養(yǎng)創(chuàng)新型人才理念貫徹。這些都表明到了計算機(jī)課程需要調(diào)整傳統(tǒng)教學(xué)思維，提升計算思維教學(xué)能力，在教學(xué)中去培養(yǎng)計算思維能力。本文將從現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行分析，提出一些提升中學(xué)生計算思維能力的策略，希望能對廣大的教師朋友有所幫助。

1 目前中學(xué)計算機(jī)信息課程教學(xué)中普遍存在的問題分析

1.1內(nèi)容單一

中學(xué)階段計算機(jī)信息技術(shù)課程主要分為基礎(chǔ)模塊和拓展模塊，其中信息技術(shù)基礎(chǔ)是必須課程，為基礎(chǔ)模塊，主要內(nèi)容是“硬件與系統(tǒng)管理”“信息加工與表達(dá)”“網(wǎng)絡(luò)與信息交流”，拓展模塊則為“算法與程序設(shè)計”和“機(jī)器人設(shè)計與制作”。但是在實(shí)際的教學(xué)過程中，這些目標(biāo)并沒有很好的達(dá)成，其主要教學(xué)內(nèi)容依舊處于最淺層的計算機(jī)技術(shù)和軟件使用，計算機(jī)課程的教學(xué)知識體系不完善、內(nèi)容也在各個學(xué)習(xí)階段有所重復(fù).并沒有起到計算機(jī)課程對中學(xué)生應(yīng)有的思維能力培養(yǎng)作用。

1.2教學(xué)模式滯后

中學(xué)課程都嚴(yán)重受到傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，課程評價體系制約了教學(xué)模式創(chuàng)新，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法并不鼓勵教師和學(xué)生脫離傳統(tǒng)教學(xué)模式，很多學(xué)生更希望計算機(jī)課程是玩游戲聽音樂，對于抽象性的學(xué)習(xí)沒有興趣，也沒有動力，家庭作業(yè)往往采用網(wǎng)絡(luò)搜索復(fù)制完成，在課堂教學(xué)中也僅僅單純的復(fù)制老師的操作步驟，這些教學(xué)現(xiàn)狀都是學(xué)生對計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)沒有主動性與積極性的表現(xiàn)，學(xué)習(xí)停留于表面內(nèi)容，部分重要內(nèi)容無法深入講解，在這種學(xué)習(xí)情況下是無法開展深度教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生抽象能力、邏輯思維能力，極大地影響了中學(xué)生計算思維能力的發(fā)展。

1.3學(xué)生知識水平參差不齊

中學(xué)階段面臨著學(xué)生來源分散，在小學(xué)階段計算機(jī)學(xué)習(xí)程度不一的現(xiàn)狀，有些家庭或者小學(xué)階段條件有限的學(xué)生在上中學(xué)前沒有接觸過計算機(jī)知識，僅僅處于會玩電腦的階段，有些家庭的孩子在小學(xué)階段就已經(jīng)開始了機(jī)器人編程學(xué)習(xí)。但是更多的家庭不重視計算機(jī)課程，加上現(xiàn)在智能手機(jī)功能強(qiáng)大，計算機(jī)在家庭中使用率不高，就不再配備家庭電腦，學(xué)生缺乏練習(xí)機(jī)會，學(xué)校課時無法滿足教學(xué)需要，也在一定程度上造成了學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度不同的現(xiàn)象。

1.4教師教學(xué)技能不足

中學(xué)計算機(jī)教師往往招聘計算機(jī)專業(yè)人才，計算機(jī)老師專業(yè)能力可以勝任，但是教學(xué)能力往往欠缺，學(xué)校也經(jīng)常會忽視對于計算機(jī)教師的教學(xué)能力培養(yǎng)，導(dǎo)致計算機(jī)教師在課堂教學(xué)中缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)和能力，無法完成教學(xué)目標(biāo)，造成計算機(jī)教師教學(xué)熱情受到打擊，教學(xué)意愿不足。

1.5考評不合理

很多學(xué)校為了降低計算機(jī)課程評價難度和主觀性，往往采用理論知識考核為主的評價方法，就是考教材，但是計算機(jī)教材內(nèi)容往往枯燥，單一，充滿理論性，對于學(xué)生的抽象思維和主動性學(xué)習(xí)沒有促進(jìn)作用。

2 培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的重要性

中學(xué)階段計算機(jī)信息技術(shù)課程主要分為基礎(chǔ)課程和拓展課程，其中信息技術(shù)基礎(chǔ)是必修課程.主要內(nèi)容是“硬件與系統(tǒng)管理”、“信息加工與表達(dá)”、“網(wǎng)絡(luò)與信息交流”，拓展課程則為“算法與程序設(shè)計”和“機(jī)器人設(shè)計與制作”。這種教學(xué)設(shè)計是希望中學(xué)生可以在小學(xué)初級計算機(jī)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上能夠提升理解信息加工的能力，進(jìn)一步學(xué)習(xí)信息表達(dá)的一般過程和方法，提高學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中獲取信息，并且能夠通網(wǎng)絡(luò)與外界交流、交換信息的能力;而且可以將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展最新進(jìn)展介紹給學(xué)生，幫助學(xué)生培養(yǎng)使用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)滿足自身發(fā)展的習(xí)慣。

這些教學(xué)目標(biāo)的完成都離不開計算思維能力的培養(yǎng)，如何提高中學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)時代的競爭力和能力，讓他們的成長緊跟時代的變化，不落后于其他國家學(xué)生發(fā)展，是計算機(jī)教師需要認(rèn)真思考的教學(xué)內(nèi)容。國家認(rèn)識到了計算機(jī)教學(xué)的重要性，所以在各級教育中將計算機(jī)教學(xué)納入為基礎(chǔ)課程，但是計算機(jī)教育需要多代教師的共同努力，才能形成良好的教學(xué)體系，完成教學(xué)目標(biāo)。

在新課改與新時代的要求下，計算思維能力是中學(xué)生需要具備的核心能力，計算思維能力是現(xiàn)代人的基礎(chǔ)能力之一，任何思維能力的培養(yǎng)需要系統(tǒng)的、長期的、科學(xué)的培養(yǎng)體系，計算思維能力是人文素養(yǎng)的一部分，是以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為核心目標(biāo)，是現(xiàn)代化創(chuàng)新人才的基本能力。

3 優(yōu)化中學(xué)生計算思維能力培養(yǎng)的研究策略

3.1 深化計算機(jī)教學(xué)重要性的意識

學(xué)校、教師、家長和學(xué)生都必須要深刻地認(rèn)識大數(shù)據(jù)時代的到來對學(xué)生能力的要求所提出的新的要求，要了解計算思維能力的概念和重要性，了解互聯(lián)網(wǎng)信息環(huán)境、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)等信息能力對于學(xué)生發(fā)展和成長的重要性。

同時，學(xué)校也要轉(zhuǎn)變計算機(jī)教學(xué)的模式和觀念，了解教育發(fā)達(dá)地區(qū)甚至國際教育先進(jìn)國家在計算機(jī)教學(xué)方面的實(shí)際狀況，認(rèn)清教育發(fā)展趨勢，努力構(gòu)建先進(jìn)的計算機(jī)課程教學(xué)體系，加大對于計算機(jī)課程的支持和改革力度。

3.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改變內(nèi)容單一現(xiàn)狀

教學(xué)內(nèi)容改革是計算機(jī)課程改革的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)無法滿足教學(xué)需要，如何調(diào)整教學(xué)內(nèi)容使之吸引學(xué)生，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和意義是計算機(jī)教師需要努力的方向。比如說脫離C語言學(xué)習(xí)，使用Python等流行編程語言，確保學(xué)生學(xué)習(xí)的知識符合實(shí)際發(fā)展趨勢，加強(qiáng)學(xué)生與外界的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生保持對學(xué)科的興趣。還可以幫助學(xué)生分享生活中的計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，將日常生活引入學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)意愿，比如說機(jī)器人編程，VR等娛樂性高的技術(shù)，讓學(xué)生看到計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用之廣，讓學(xué)生認(rèn)識課本之外的知識。

3.3 因材施教

學(xué)生是發(fā)展中的個體，認(rèn)知能力也是在不斷發(fā)展的，中學(xué)生知識水平不一，學(xué)習(xí)興趣不同，學(xué)習(xí)能力也不一樣，其運(yùn)算階段也是具體運(yùn)算向抽象運(yùn)算過度的階段，這些特點(diǎn)都需要教師去耐心挖掘，在教學(xué)中以學(xué)生為主體，因材施教。

教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度或者學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行分層教學(xué)，而不是根據(jù)學(xué)生的年齡或者班級進(jìn)行統(tǒng)一教學(xué)。學(xué)校也可以開展計算機(jī)興趣小組，舉辦計算機(jī)大賽，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方向，還可以開放計算機(jī)教室，為學(xué)生提供練習(xí)場地和指導(dǎo)教師，鼓勵學(xué)生自學(xué)和利用課余時間實(shí)踐。

3.4 提高教師專業(yè)技能

學(xué)校需要重視計算機(jī)教師專業(yè)技能的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。相對于變化日新月異的計算機(jī)行業(yè)，學(xué)校的教學(xué)氛圍可以說是比較平穩(wěn)的，這就容易造成計算機(jī)教師專業(yè)能力滯后，所以計算機(jī)教師需要時刻保持警覺，努力吸收最新的專業(yè)知識，應(yīng)用到教學(xué)中來，讓學(xué)生也能了解最新信息技術(shù)發(fā)展趨勢。

同時，計算機(jī)教師往往缺乏教育技能學(xué)習(xí)經(jīng)歷，教師和學(xué)校要共同努力，補(bǔ)齊短板，在計算機(jī)課堂中要有教學(xué)能力，不能出現(xiàn)專業(yè)能力勝任但是教學(xué)能力不足的現(xiàn)象。

4 總結(jié)

世界已經(jīng)進(jìn)入信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代，我們的教育需要讓孩子做好準(zhǔn)備，傳統(tǒng)的計算機(jī)教學(xué)無論從形式還是內(nèi)容甚至課程重視程度，都已經(jīng)不能滿足學(xué)生的發(fā)展需要。作為計算機(jī)教師，我們需要從方方面面進(jìn)行改革，幫助學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)時培養(yǎng)學(xué)習(xí)思維，培養(yǎng)計算機(jī)思維能力。

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】

作者簡介：翁秀蘭（1973-），女，福建福清人，高級教師，學(xué)士。