高中信息技術(shù)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略

林秀新

（古田縣玉田中學(xué)，福建 寧德 352200）

計(jì)算思維，是指在信息活動(dòng)中，能夠采用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法界定問(wèn)題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)；通過(guò)判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問(wèn)題的方案；總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中。在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，符合時(shí)代教育的主題以及教育改革的要求，有利于提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

一、當(dāng)前高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維存在的問(wèn)題

（一）教師沒(méi)有樹(shù)立計(jì)算思維的培養(yǎng)意識(shí)

在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)缺乏一定的主動(dòng)意識(shí)，甚至部分教師也沒(méi)有認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維對(duì)于學(xué)生發(fā)展的重要性。這種不重視就導(dǎo)致教師出現(xiàn)了得過(guò)且過(guò)的錯(cuò)誤教育思想，導(dǎo)致他們安于現(xiàn)狀，不主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育理念，也就無(wú)法在信息技術(shù)的教學(xué)實(shí)際中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和綜合素質(zhì)［1］。

（二）學(xué)生缺乏應(yīng)有的計(jì)算思維能力

學(xué)生在信息技術(shù)的學(xué)習(xí)中不僅應(yīng)該掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)和技能，也應(yīng)該在實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷增強(qiáng)自己的能力和素養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)。但是從當(dāng)前的情況來(lái)看，學(xué)生的計(jì)算能力比較薄弱，甚至沒(méi)有形成計(jì)算思維和意識(shí)，他們對(duì)信息技術(shù)的課程投入較少的精力，沒(méi)有深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序，也就無(wú)法形成系統(tǒng)的計(jì)算思維，這就導(dǎo)致他們?cè)谛畔⒓夹g(shù)的學(xué)習(xí)中很難充分調(diào)動(dòng)算法、思維導(dǎo)圖等方面的知識(shí)，自然也就無(wú)法扎實(shí)地掌握和理解有關(guān)信息技術(shù)的知識(shí)和技能。

（三）信息技術(shù)教材跟不上時(shí)代發(fā)展的步伐

信息技術(shù)課程與其他科目相比，更新?lián)Q代速度更快，知識(shí)和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程也更快速，所以教材就顯示出與時(shí)代發(fā)展的不適應(yīng)性。新版的教材從發(fā)布到使用需一段時(shí)間。而信息技術(shù)發(fā)展瞬息萬(wàn)變，在當(dāng)前的教學(xué)中，教師使用的教材會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的滯后性，不利于學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)和解決問(wèn)題能力的提升。

（四）教師的教學(xué)評(píng)價(jià)不夠完善

在當(dāng)前的信息技術(shù)教學(xué)中，教師在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)過(guò)程中，通常都會(huì)忽視教學(xué)評(píng)價(jià)的重要作用，評(píng)價(jià)機(jī)制不夠完善，很難全面地反思自己在教學(xué)中存在的不足，也沒(méi)有關(guān)注學(xué)生計(jì)算思維的形成和發(fā)展過(guò)程。這就在一定程度上使信息技術(shù)教學(xué)中的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)成為空殼，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。

二、解決高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維問(wèn)題的對(duì)策

基于以上所列舉的目前高中信息技術(shù)教學(xué)關(guān)于計(jì)算思維培養(yǎng)存在的問(wèn)題，筆者根據(jù)多年一線教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)以下幾點(diǎn)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的措施以及對(duì)策。

（一）加強(qiáng)教師對(duì)新課標(biāo)的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，樹(shù)立計(jì)算思維的培養(yǎng)意識(shí)

課標(biāo)是實(shí)施教學(xué)的指導(dǎo)方針，能為教師在教學(xué)中指明方向?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）提出，讓每位教師成為普通高中信息技術(shù)課程改革的研究者、實(shí)施者、創(chuàng)新者。信息技術(shù)學(xué)科本質(zhì)核心素養(yǎng)是計(jì)算思維，課標(biāo)定義了計(jì)算思維素養(yǎng)的內(nèi)涵，是實(shí)施計(jì)算思維培養(yǎng)的主要依據(jù)。

而正確地理解課標(biāo)是一線教師實(shí)施教學(xué)的關(guān)鍵。通過(guò)認(rèn)真研讀和分析課標(biāo)，更好地把握計(jì)算思維的概念與實(shí)施，這是教師聯(lián)系教材與學(xué)生信息素養(yǎng)培養(yǎng)的根本。加強(qiáng)教師對(duì)新課標(biāo)的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，對(duì)樹(shù)立計(jì)算思維的培養(yǎng)意識(shí)尤為重要。

例如，學(xué)校和教育主管部門(mén)可以聯(lián)合起來(lái)組織線上線下培訓(xùn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，在其中合理地引入激勵(lì)機(jī)制，比如績(jī)效工資、評(píng)職、評(píng)優(yōu)等形式，促使教師可以更加積極地參與培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，讓他們養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立探究的意識(shí)，從而在培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，主動(dòng)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科知識(shí)，理解新課改背景下在信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性，深入探索計(jì)算思維的概念和內(nèi)涵，并努力提升自己的計(jì)算思維教學(xué)能力［2］。

（二）發(fā)揮教師引導(dǎo)作用，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維形成和發(fā)展

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，使其具有良好的計(jì)算思維意識(shí)，要突破傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端，應(yīng)該充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，尊重學(xué)生主體地位，凸顯“學(xué)主教從，以學(xué)定教、先學(xué)后教”的信息技術(shù)教學(xué)專(zhuān)業(yè)路徑。讓學(xué)生積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題并解決問(wèn)題。鼓勵(lì)他們進(jìn)行合理的質(zhì)疑，從而提升學(xué)生的思維能力。例如，在《設(shè)計(jì)從A 市到B 市耗時(shí)最少的旅行路線方案》的項(xiàng)目教學(xué)中，教師可以樹(shù)立引導(dǎo)意識(shí)，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生思考求兩地耗時(shí)最少的方法，并嘗試設(shè)計(jì)算法，理解算法的概念、特征，并學(xué)會(huì)其描述方法。在完成項(xiàng)目的過(guò)程中掌握計(jì)算思維的精髓，學(xué)會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。而學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，會(huì)遇到一些依靠自身無(wú)法解決的問(wèn)題，例如“求最小值”，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖和程序流程圖表達(dá)他們的思維過(guò)程，學(xué)生在繪圖的過(guò)程中就會(huì)逐漸理清自己的思路，這時(shí)教師就可以進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)撥，以此促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的形成和發(fā)展。

（三）拓展教材課程內(nèi)容，提升學(xué)生計(jì)算思維的訓(xùn)練效率

為了使教材能夠順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的步伐，帶給學(xué)生科學(xué)先進(jìn)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，教師可以在現(xiàn)有教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上拓展和延伸契合實(shí)際的現(xiàn)代化內(nèi)容，從而達(dá)到拓展教材課程內(nèi)容的目的，并引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，不斷提升學(xué)生計(jì)算思維的訓(xùn)練效率［3］。例如，在《人工智能的應(yīng)用》的教學(xué)中，教師可以在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前社會(huì)中存在的最新人工智能產(chǎn)品的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣?，使得學(xué)生的計(jì)算思維視野能夠得到進(jìn)一步的擴(kuò)大，讓他們能夠更加關(guān)注生活中的信息技術(shù)知識(shí)。為了促使他們將計(jì)算思維應(yīng)用在實(shí)踐中，鼓勵(lì)教師開(kāi)展機(jī)器人教育教學(xué)，動(dòng)員部分學(xué)有余力的學(xué)生參加各省市級(jí)機(jī)器人比賽，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和計(jì)算思維訓(xùn)練效率。

（四）完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維的鞏固效果

為了發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)的作用，使得教學(xué)評(píng)價(jià)能夠成為促進(jìn)教師進(jìn)行反思和學(xué)生鞏固計(jì)算思維的有效途徑，教師應(yīng)該不斷完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，利用先進(jìn)的教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)態(tài)度、能力素養(yǎng)等進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)，使學(xué)生全面了解自己在培養(yǎng)計(jì)算思維過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足，達(dá)到鞏固計(jì)算思維學(xué)習(xí)成果的目的。教師也可以根據(jù)學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果重新規(guī)劃自己的教學(xué)方案。例如，在《數(shù)據(jù)的分析》之《數(shù)據(jù)分類(lèi)》中，教師可以利用“UMU 學(xué)習(xí)平臺(tái)”對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。首先，應(yīng)該運(yùn)用平臺(tái)中的“簽到”“考試”等功能版塊，對(duì)學(xué)生日常的課后練習(xí)或課前學(xué)案、階段性學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)過(guò)程中的能力素養(yǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維；其次，針對(duì)最終的培養(yǎng)成果以及學(xué)生的計(jì)算思維養(yǎng)成情況進(jìn)行結(jié)果性評(píng)價(jià)，綜合考量學(xué)生的計(jì)算能力和核心素養(yǎng)，從而總結(jié)歸納出自己在教學(xué)中存在的不足。通過(guò)這樣的方式，學(xué)生可以在教師的客觀評(píng)價(jià)中了解自己的優(yōu)劣勢(shì)，不斷鞏固自己的學(xué)習(xí)成果，彌補(bǔ)不足。