計(jì)算思維在初中信息技術(shù)課堂中的培養(yǎng)策略

林麗君

浙江省溫州市平陽縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)

一、加強(qiáng)算法程序教學(xué)，使學(xué)生體驗(yàn)計(jì)算思想

在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中，算法和程序設(shè)計(jì)教學(xué)能夠讓學(xué)生體驗(yàn)算法思想，不過編程教學(xué)很難大規(guī)模地開展，只能為少數(shù)特長生開設(shè)。隨著信息技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)影響著人類社會(huì)的方方面面，包括生活、文化與經(jīng)濟(jì)等，正面向智能化、數(shù)據(jù)化與程序化的方向發(fā)展。對(duì)此，在日常教學(xué)中，初中信息技術(shù)教師應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)算法與程序教學(xué)，融入計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作與動(dòng)腦思考能力，并合理開展編程語言教學(xué)，為他們提供更多體驗(yàn)計(jì)算思想的機(jī)會(huì)。

二、采用游戲設(shè)計(jì)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維

初中信息技術(shù)教學(xué)中的游戲設(shè)計(jì)并不是常見的游戲化教學(xué)，而是采用游戲化體驗(yàn)設(shè)計(jì)與游戲機(jī)制，吸引學(xué)生主動(dòng)參與設(shè)計(jì)，這是培養(yǎng)他們計(jì)算思維的途徑之一。初中信息技術(shù)教師在課堂教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)利用游戲化設(shè)計(jì)教學(xué)模式誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，輔助他們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)，提升電腦應(yīng)用水平，促進(jìn)情感態(tài)度與價(jià)值觀教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在這種教學(xué)模式下，由學(xué)生親身參與游戲化的設(shè)計(jì)，可促使他們自主、自發(fā)地學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)，既能夠提高課堂教學(xué)效率，還可以培養(yǎng)計(jì)算思維。

三、運(yùn)用問題促進(jìn)教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生思考計(jì)算

問題解決教學(xué)是一個(gè)較為流行的新型教學(xué)模式，指的是以呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)問題為切入點(diǎn)，在課堂上設(shè)置疑點(diǎn)或問題，以解決問題為突破口，推動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)、技能的掌握及思維能力的鍛煉。在初中信息技術(shù)教學(xué)過程中，教師可以嘗試采用問題解決的教學(xué)模式，將一些實(shí)際問題引入課堂，不斷制造懸念，快速吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)他們主動(dòng)思考、積極計(jì)算，通過對(duì)問題的解決培養(yǎng)計(jì)算思維。同時(shí)，初中信息技術(shù)教師在選擇問題時(shí)，要考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，注重問題的可行性。

在開展初中信息技術(shù)《程序設(shè)計(jì)的過程》教學(xué)時(shí)，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)教材內(nèi)容后，教師引入問題：在一個(gè)矩形場地，一輛小車從左、右任意起點(diǎn)出發(fā)，避開中間的障礙物進(jìn)入異側(cè)停車區(qū)。要求：編寫程序前規(guī)劃小車的行駛路線，以小組為單位進(jìn)行商議，畫出能夠?qū)崿F(xiàn)小車行走任務(wù)的所有路線，通過比較選出最佳路線。

預(yù)設(shè)1：先讓小車沿直線行駛，經(jīng)過障礙左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)至異側(cè)停車區(qū)，之后再次左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，沿直線行駛到停車區(qū)，該路線小車需完成5步動(dòng)作。

預(yù)設(shè)2：先讓小車沿直線行駛到同側(cè)停車區(qū)，隨后進(jìn)行直角轉(zhuǎn)彎至另一側(cè)的停車區(qū)，該路線小車只需完成三步動(dòng)作。

小車行駛路線和走向的規(guī)劃，能夠?qū)罄m(xù)程序編寫產(chǎn)生直接影響，學(xué)生通過擇優(yōu)對(duì)比，可以明顯發(fā)現(xiàn)第二種方案更有優(yōu)勢(shì)，從而確定問題解決的思路。

在上述案例中，從學(xué)生解決問題的流程來看，雖然都能完成解題方案，不過在問題分析與方案設(shè)計(jì)上有所不同，通過對(duì)路線優(yōu)劣的比較和思考，可以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

四、善于發(fā)現(xiàn)教學(xué)時(shí)機(jī)，發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)不斷增長、規(guī)模不斷擴(kuò)大，面對(duì)各種各樣的數(shù)據(jù)，僅靠人腦很難有效分析與解釋。在初中，信息技術(shù)教學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析、計(jì)算和處理能力的重任，新課程標(biāo)準(zhǔn)明確要求學(xué)生可以運(yùn)用電子表格統(tǒng)計(jì)和處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)分析和直觀表達(dá)。因此，在課堂教學(xué)中，初中信息技術(shù)教師應(yīng)該善于發(fā)現(xiàn)教學(xué)機(jī)遇，合理開發(fā)與利用教學(xué)資源和學(xué)生資源，綜合多個(gè)方面的有利因素，全力發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維、洞察力，以及信息轉(zhuǎn)換能力。

以初中信息技術(shù)《數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)》教學(xué)為例，教師先在課件中呈現(xiàn)本班上次考試成績表，要求學(xué)生在三分鐘內(nèi)計(jì)算所有同學(xué)成績的總分，可以利用電腦上的計(jì)算器或者用紙筆計(jì)算，由于他們很難計(jì)算出來，于是就產(chǎn)生質(zhì)疑：在這么短的時(shí)間內(nèi)怎么才能完成計(jì)算？啟發(fā)：有一個(gè)軟件可以幫助大家實(shí)現(xiàn)。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生雙擊桌面上的“成績表”工作表，觀察“總分”H2、H3等單元格，思考問題：單擊這些單元格時(shí)編輯欄會(huì)顯示什么？觀察編輯欄的公式有什么發(fā)現(xiàn)？讓他們?cè)谛〗M討論，發(fā)現(xiàn)公式，找出公式輸入的位置、使用規(guī)律，總結(jié)公式的組成。隨后教師要求學(xué)生在K2單元格中利用公式計(jì)算總分，與H2單元格中計(jì)算的總分進(jìn)行檢驗(yàn)，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)計(jì)算規(guī)律，并嘗試采用其他公式計(jì)算平均分，順利轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容。

這樣將工作表中的公式與學(xué)生實(shí)際生活緊密結(jié)合起來，將公式由抽象變得具體，使其通過計(jì)算自主發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解決現(xiàn)實(shí)中一些較感興趣的問題，讓他們體驗(yàn)使用公式計(jì)算的樂趣。

總之，在初中信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)該不斷挖掘教學(xué)資源、積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)教學(xué)方法，以計(jì)算思維為中心構(gòu)建豐富多彩的課堂，從不同角度切入，全方位地利用課堂內(nèi)外資源，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，逐步提高信息技術(shù)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。