高中信息技術教學中學生計算思維培養(yǎng)存在的問題及對策

汪保潭

摘要：計算思維主要指運用基本邏輯思維方法來進行數(shù)據處理、問題解決、精確求解、體系設計以及對人們的思維行為做出認識，是應用了許多覆蓋計算機科學領域深度廣度的數(shù)學思維推理知識?；诖?，以下對高中信息技術教學中學生計算思維培養(yǎng)存在的問題及對策進行了探討，以供參考。

關鍵詞：高中信息技術教學;學生計算思維培養(yǎng);存在的問題;對策

引言

計算思維自身并非某種計算技術，而是一種計算機思考的方式。在實際高中信息技術教學中應用計算思維主要是依靠學生自身的思維轉變力來降低其對于計算機的依賴，同時將學生學習過的數(shù)學知識思維和工程類型的思維進行融合，形成新型的思維能力。但在此過程中，因受到人員因素及外部因素的影響，教師只重視學生的信息知識累積，忽視了學生對計算機應用能力的培養(yǎng)，阻礙了計算思維的養(yǎng)成，對此相關教師必須轉變觀念，改進優(yōu)化現(xiàn)有教學方式，切實實現(xiàn)思維培養(yǎng)及信息教學的融合，從而為學生之后的發(fā)展奠定基礎。

一、為學生提供系統(tǒng)性的教學訓練模式

從當前的教學實踐來看，學生在學習中雖然具有一定的自主性，但是學生計算思維的效率并不高，反映了學生在自我成長和思維訓練的過程中，其知識架構存在一定的問題，缺少系統(tǒng)性的訓練。教師可以從課程內容出發(fā)，為學生提供具有針對性的教學服務。讓學生能夠在教師的引導下，將不同的知識點串聯(lián)起來，形成系統(tǒng)化的知識。傳統(tǒng)的教學讓學生被動地接受碎片化的知識，雖然學生也能積累一些不同的知識點，但是很難從綜合的層面上理解信息化知識，教師應當認識到這一點，為學生提供有針對性的教學服務，讓學生能夠基于系統(tǒng)性的教學，對于相關知識點產生更加深刻的理解與認識。教學內容以及教學模式的系統(tǒng)化要求教師對于原有的教學進行調整與優(yōu)化，并轉變傳統(tǒng)教學的模式，從而幫助學生更加全面的理解相關的知識點。只有這樣，學生才能夠從自身的學習中獲得更加全面的成長。

二、基于問題解決的學習模式

基于問題解決的學習模式是指學生在解決實際問題的過程中，提升問題解決的技能、發(fā)展問題解決的思維和提高解決問題的能力的一種學習模式。計算思維本質上就是以提高學生問題解決的能力為目標?；趩栴}解決的學習模式要求教師創(chuàng)設真實問題情境，以此來作為整個教學活動的主線，并遵循由簡入繁、由具體到抽象的循序漸進的教學原則。首先，問題的設計應以符合學生的“最近發(fā)展區(qū)”，并能引發(fā)學生的深度思考為基本原則。其次，學生在運用已習得的舊知識舊經驗的過程中形成認知沖突，以此作為知識提升的切入點。最后，教師有針對性地引入新的知識，幫助學生順利構建新的問題解決模型，最終達到提升學生計算思維的目的。在這個過程中，學生首先要具備整體把握問題的能力，能抓住問題的本質，然后選用恰當?shù)姆绞綄栴}分解并建模，從中提取可操作的對象，再經過不斷的測試和調試得到最優(yōu)算法。最后還要對方法進行總結，形成問題解決的普適性方案，實現(xiàn)計算思維的自動化。由此可見，問題解決過程便是學生計算思維的發(fā)展過程。例如，在解決“百雞百錢”問題時，學生在嘗試人工計算、借助電子表格軟件計算等方式失敗后發(fā)現(xiàn)舊有的知識已經無法解決新的問題，形成認知沖突。這時教師提示學生，我們還可以通過編程計算來解決新問題，然后讓學生體會編程計算在處理復雜問題上的優(yōu)勢，并提示學生根據問題的需要選擇恰當?shù)挠嬎惴绞剑l(fā)學生進一步學習的欲望。

三、巧借任務驅動，培養(yǎng)計算思維

大部分信息技術教師都有此體會，教給學生一門知識或技能較為容易，但教會他們某種思維難度較大，對此可采用任務驅動教學模式。在傳授教學理論的同時，培養(yǎng)學生獨立分析、思考和解決問題的能力。在此種教學模式實施過程中，任務設計十分關鍵，教師應根據本章節(jié)的教學要點，最大限度地創(chuàng)設真實的學習情境，最好引入工程技術中的真實案例，使學生能夠被迅速帶入教學情境之中。例如，在學習循環(huán)語句時，教師如若單純講解語法的實現(xiàn)過程與重要性等，勢必會枯燥乏味，學生很難提起興趣，還會越聽越糊涂，產生厭學、抵觸心理。此時，教師可通過設計一個實用小程序的方式，在成績輸入時應用循環(huán)語句，拉近學生與知識的距離，深刻感受到學習的意義與價值，從而激發(fā)自在的學習動力，更好地掌握這一知識。

四、以計算思維為主，提升思想認知

高中階段和其他階段的教學相比，學業(yè)較為繁重，學生要學習的知識比較多。部分高中階段的學校為了將時間分配給各個主科，通常都會選擇減少計算機課程的教學時間，對學生的全面發(fā)展造成了影響。隨著新課改政策的深入，高中信息技術教師要提高對學生綜合能力的培養(yǎng)，轉變觀念，加強和學生及家長的溝通，提升學生和家長對計算機能力的認識。同時優(yōu)化現(xiàn)有計算機教學的內容，提升學生應用計算機的能力，以便在當前科技快速發(fā)展的年代，符合社會對人才的培養(yǎng)要求。

五、創(chuàng)設教學情境，降低知識難度

在信息技術教學中，針對理解難度較大的概念，在明確探究目標的前提下，教師可通過創(chuàng)設教學情境的方式，降低知識理解難度。以約瑟夫算法為例，教師可在班級內隨機選出6名學生，手拉手站在教室前面，此時教師說：“如若從第一名學生開始數(shù)，第三位學生出列，最后出列的是哪一位？”此時學生便紛紛開始猜測，某某是最先出來的，然后是某某出來，最后又是誰出列。在此過程中，全班學生均參與到互動思考之中，此時教師提示學生可用鏈表知識對上述算法進行描述，幾名學生很快便寫出了代碼，對于一些基礎良好、興趣濃烈的學生，教師還可引導其用數(shù)組的方式描述問題，由全體學生進行檢驗。由此可見，創(chuàng)設教學情境可使學生主動參與到學習之中，在降低知識理解難度的同時又能夠增強學生記憶。

結束語

為了進一步的推動和增強學生計算思維，需要從教師的教學方式著手進行改善和優(yōu)化，將計算思維導入到信息化教學中，從而培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新的意識，幫助學生將相關元素應用在教學實踐中，推動學校信息化教育的快速發(fā)展。信息化技術快速應用和發(fā)展對于學生計算思維提出了更高的要求，在當前的高中信息技術教學實踐中，必須要關注到學生計算思維的提升，讓學生熟練掌握和應用計算思維，以適應未來社會的變化。

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