點燃高中信息技術(shù)課堂計算思維的火花

摘?要：高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責(zé)任四個方面，是素質(zhì)教育養(yǎng)成和發(fā)展的重要內(nèi)容。文章基于計算思維視角下，高中信息技術(shù)課堂教學(xué)的策略探討展開論述，分析教學(xué)方案設(shè)計的有效性，提出幾點意見和建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù)課堂;計算思維;教學(xué)策略

一、 引言

高中信息技術(shù)計算思維是解決問題的一種客觀思路，從分析問題、理解問題、識別問題再到解決問題，是學(xué)生知識體系構(gòu)建，養(yǎng)成邏輯推理能力的重要素養(yǎng)。計算思維區(qū)別于計算機思維，是信息化時代下的文化演變產(chǎn)物，并不是單純服務(wù)程序設(shè)計與編程，而是以適應(yīng)新時期智能技術(shù)、數(shù)字化軟件等內(nèi)容的一個工具。作為一種思維方式，能夠以更有效率，更直接地解決現(xiàn)代社會中的計算機學(xué)科問題。計算機思維是計算機科學(xué)的一個理論指導(dǎo)，針對問題出現(xiàn)的成因與解決方案產(chǎn)生的知識延伸和邏輯推理。計算思維是一個循環(huán)優(yōu)化的過程，答案不唯一的前提下，使得過程和結(jié)果都可以不斷優(yōu)化，以尋求最優(yōu)解。高中信息技術(shù)課堂的計算思維培養(yǎng)，是學(xué)生計算機核心素養(yǎng)養(yǎng)成，專業(yè)技能發(fā)展的基礎(chǔ)。

二、 高中信息技術(shù)課堂計算思維培養(yǎng)的必要性

高中信息技術(shù)課堂教學(xué)多以教學(xué)實踐為主，側(cè)重于學(xué)生計算機技能的培訓(xùn)教學(xué)。但是有時學(xué)生由于知識基礎(chǔ)不扎實，概念混淆，從而使得學(xué)生在知識運用的過程中認(rèn)知存在偏差。計算思維的提出，是為了強化學(xué)生對于信息技術(shù)的內(nèi)涵理解，深挖一些原理、程序的算法思路，培養(yǎng)學(xué)生計算機核心素養(yǎng)。計算思維的價值在于對于新時期高中信息技術(shù)課程提出了全新的目標(biāo)和要求，在素質(zhì)教育深入發(fā)展的背景下，單純的知識理解和記憶已經(jīng)存在一定教學(xué)的局限性。教師要重視學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的綜合發(fā)展，增強學(xué)生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)意識與創(chuàng)新能力、樹立正確的信息社會價值觀和責(zé)任感。

三、 高中信息技術(shù)課堂教學(xué)現(xiàn)狀突出問題

（一）缺乏創(chuàng)新教學(xué)意識

信息技術(shù)本身就是一門具有先進性、創(chuàng)新性的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容既不符合信息技術(shù)學(xué)科本身要求，也不滿足于學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。目前很多教師都能夠明確素質(zhì)教育目標(biāo)，但是在實際教學(xué)過程中普遍缺乏創(chuàng)新意識，難以根據(jù)新課改相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對教學(xué)內(nèi)容做出適宜的優(yōu)化、創(chuàng)新和完善。

（二）信息技術(shù)課程重視度低

受到高考的影響，高中教學(xué)階段學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及教師更注重于提高學(xué)生的文化課成績，極易忽略信息技術(shù)、體育、音樂等學(xué)科，甚至很多學(xué)校為了讓學(xué)生專心應(yīng)對高考，出現(xiàn)文化課占取信息技術(shù)課的現(xiàn)象。當(dāng)信息技術(shù)課程重視度低下，教師專業(yè)水平下降，由于對信息技術(shù)學(xué)科不受重視，導(dǎo)致教師在教學(xué)過程中難以具備較強的教學(xué)積極性，在日常教學(xué)中也僅僅以完成教學(xué)任務(wù)為目標(biāo)，學(xué)生的實際學(xué)習(xí)效果不明顯。在浙江高考中，信息技術(shù)所占的分值較少，但是所考的內(nèi)容比較復(fù)雜，對學(xué)生來說有一定的難度。信息技術(shù)學(xué)科價值降低，最大化體現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科在高中教育階段的應(yīng)用價值，需要教師能夠采取合理的教學(xué)方法增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力，促使學(xué)生能夠充分發(fā)揮主觀能動性。但是信息技術(shù)學(xué)科不能受到應(yīng)有的重視，加之教學(xué)內(nèi)容的不合理及教學(xué)方法的形式化，進一步加快了信息技術(shù)學(xué)科價值的下降速度。

（三）學(xué)生信息技術(shù)操作能力不足

信息技術(shù)學(xué)科僅依靠于記憶理論知識來提高信息技術(shù)操作能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要教師能夠給予學(xué)生充分的實際操作訓(xùn)練，才能有效提高學(xué)生的信息技術(shù)操作能力。但目前受到傳統(tǒng)教學(xué)及高考的影響，信息技術(shù)課程在學(xué)生的課程中所占比重較低，教師在課堂教學(xué)過程中很難做到讓學(xué)生把理論知識與實踐相結(jié)合，授課教師只把理論性的知識點灌輸給了學(xué)生，具體的操作方法學(xué)生卻很陌生。信息技術(shù)課程本來就是以實際的操作為基礎(chǔ)的，只是講授理論知識，沒有具體的實踐，學(xué)生對理論知識的掌握也會一知半解，久而久之學(xué)生的信息技術(shù)操作能力就會不足。

四、 高中信息技術(shù)課堂計算思維培養(yǎng)的教學(xué)策略探析

（一）立足于教材內(nèi)容，滲透計算思維意識教學(xué)

高中信息技術(shù)教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，就必須立足于教材內(nèi)容，加強知識遷移和轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生意識到計算思維的本質(zhì)，加強對學(xué)生意識形態(tài)和邏輯思維的啟蒙影響。教學(xué)案例既可以結(jié)合書本，也可以脫離教材，進行課外延伸。比如“數(shù)據(jù)庫管理”一課中，教師就可以讓學(xué)生體驗管理員與用戶的區(qū)別，區(qū)分系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置與計算機操作的關(guān)系。又例如教師可以代入學(xué)籍管理、圖書館用戶管理等電子系統(tǒng)，讓學(xué)生從管理者角度看待查找、調(diào)閱、登記等操作與用戶角度的差異性，在教學(xué)引導(dǎo)中模擬不同流程和系統(tǒng)軟件的計算思維的依據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生抽象建模和數(shù)字建模的能力。

（二）聯(lián)系思維導(dǎo)圖，加強知識應(yīng)用

思維導(dǎo)圖教學(xué)法是強化計算思維應(yīng)用的重要教學(xué)模式。計算思維養(yǎng)成的關(guān)鍵在于解決問題的方法，教師在教學(xué)中要將知識串聯(lián)起來，以思維導(dǎo)圖的形式幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系。教師在授課期間可以讓學(xué)生舉例相關(guān)元素，組成網(wǎng)站的主要部分，從構(gòu)成到流程，讓學(xué)生在方案設(shè)計上考慮細(xì)節(jié)，并優(yōu)化設(shè)計方案。教師可以根據(jù)不同學(xué)生的意見和建議，組合成不同形式、類型的設(shè)計方案，讓其他學(xué)生分析可行性和操作難度。采取自上而下逐步細(xì)化的原則，應(yīng)用思維導(dǎo)圖，將方案設(shè)計中所含有的知識和關(guān)鍵概念聯(lián)系起來，從知識運用和實踐的角度理解計算思維。按照思維導(dǎo)圖的順序，對于背景、裝飾圖像、內(nèi)容、主題字體等內(nèi)容進行深度掌握。

（三）借助算法和流程圖，強化學(xué)生的計算思維

高中信息技術(shù)課堂教學(xué)的順序和內(nèi)容并不是一成不變，始終按照教材來進行的，有時可以根據(jù)實踐教學(xué)的側(cè)重點來調(diào)整教學(xué)順序，比如網(wǎng)頁保存類型的區(qū)別就可以在網(wǎng)上資源檢索的教學(xué)中引入，分析不同分類目錄網(wǎng)站的異同。算法和程序設(shè)計一般來說是按照程序設(shè)計、編程，算法和程序的實現(xiàn)與實踐這一目的和結(jié)果來開展教學(xué)的，而計算思維就是探討這其中過程中的細(xì)節(jié)。高中信息技術(shù)教學(xué)需幫助學(xué)生理解計算思維涵蓋的計算概念和方法，如遞歸、抽象等概念，引導(dǎo)學(xué)生挖掘生活中的“計算”“抽象”等問題，用信息技術(shù)的視角去看待生活中的常見問題，活用信息技術(shù)技能和素養(yǎng)分析來解決問題。算法和流程圖實質(zhì)上就是一直以計算機為載體，模擬解決問題過程的一個表現(xiàn)形式。計算思維的根本目的是解決問題，前面的分析最后都要落實到使用計算機解決問題上。涉及使用什么軟件，具體如何操作，流程檢驗的方案以及思維運用的正誤，都是計算思維養(yǎng)成的關(guān)鍵內(nèi)容。比如枚舉算法，利用編程語言代替人腦進行海量簡單的重復(fù)運算以求得答案，利用流程圖清晰直觀地表現(xiàn)變量的變化因素和差異。高中信息技術(shù)課堂要注重方法的分析，強化學(xué)生的思考能力，豐富學(xué)生看待問題的視角，訓(xùn)練學(xué)生的計算思維。

（四）利用微視頻，培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識

在高中信息技術(shù)實際教學(xué)中合理引入微視頻，進一步提高知識點的講解程度，加強實踐操作和理論知識的結(jié)合力度，全面培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和自主學(xué)習(xí)能力。比如，在學(xué)習(xí)利用信息技術(shù)認(rèn)識電子表格這一章節(jié)時，教師可以先把本章節(jié)的重點內(nèi)容及實際操作方法總結(jié)出來進行視頻錄制，然后在課堂上利用多媒體設(shè)備播放視頻，并在重難知識點環(huán)節(jié)進行標(biāo)注和截取，引入課堂預(yù)設(shè)的細(xì)節(jié)問題，讓學(xué)生進行探究思考，以碎片化學(xué)習(xí)幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)成果，對學(xué)生后續(xù)整個概念的思維整合和邏輯推導(dǎo)有促進作用。學(xué)生通過視頻內(nèi)的知識講解和操作步驟能夠更直觀地了解電子表格的相關(guān)內(nèi)容。待觀看視頻后，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置相關(guān)綜合任務(wù)，讓學(xué)生進行實際操作來解決問題，但是在實際操作過程中一定會存在難以獨自解決的問題，教師可使用微視頻進行舉例分析，案例講解，開展專項教學(xué)，幫助學(xué)生進一步理清邏輯思路，培養(yǎng)計算思維，從而自主完成操作任務(wù)。這種方式不僅能夠?qū)⒁徽鹿?jié)的知識內(nèi)容進行匯總，還能將知識點單獨分隔出來進行講解，更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，使教學(xué)素材得以最大化利用。并且這種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，對于高中生來說，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的自由程度決定了他思維延伸的范圍，無論是想象力、創(chuàng)造力還是動手實踐能力，學(xué)生運用知識都是基于某一個靈感或想法。比如在Photoshop圖像處理——拼合圖像相關(guān)內(nèi)容時，教師可以將已拼合好的圖像進行視頻展示，然后讓學(xué)生先試著去處理圖像，學(xué)生通過視頻中所講解的內(nèi)容步驟以及展示的成品圖片，能夠較為清晰地明確操作流程，在操作過程中還可以根據(jù)自己的想法創(chuàng)造出新的圖像形式等，這種教學(xué)方式不僅能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還能減輕教師教學(xué)壓力，發(fā)揮信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的真正價值。

五、 結(jié)語

計算思維是高中信息技術(shù)課堂的重要能力體現(xiàn)，在教學(xué)中，教師要有意識地側(cè)重于學(xué)生的能力和技能培養(yǎng)，通過課堂預(yù)設(shè)、思維導(dǎo)圖和應(yīng)用工具來強化學(xué)生處理信息數(shù)據(jù)，抽象建模的能力。總之，教師要轉(zhuǎn)變觀念，高中信息技術(shù)課程教學(xué)不僅要教會學(xué)生使用某種軟件或某種編程語言，而且還要培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。讓學(xué)會運用這種高效的思維方式去界定問題、抽象特征、組織數(shù)據(jù)、分析信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案，總結(jié)計算機解決問題的過程和方法并將之遷移到其他學(xué)習(xí)、生活的問題解決中，適應(yīng)信息化時代高度發(fā)展的要求。

參考文獻：

[1]包宏偉.基于計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].學(xué)周刊，2020，16（16）：37-38.

[2]陳婕.點燃高中信息技術(shù)課堂計算思維的火花[J].考試周刊，2020（27）：113-114.

[3]任天相.高中信息技術(shù)課程中計算機思維能力的提升方法[J].科技資訊，2020，18（11）：112，114.

[4]陳興冶，王昌國.高中信息技術(shù)學(xué)科計算思維培養(yǎng)的實證研究[J].電化教育研究，2019，40（12）：97-102.

[5]茅賽梅.高中生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的培育[J].福建電腦，2020，36（5）：73-74.

作者簡介：

劉麗燕，浙江省東陽市，浙江省東陽市第二高級中學(xué)。