計算思維對中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響初探

陸曦曦

（南京市棲霞區(qū)攝山星城小學(xué)，江蘇 南京 210000）

與其他課程相比，信息技術(shù)課程的實踐性比較明顯，系統(tǒng)性較強，包含的時代化元素較多元，十分考驗學(xué)生的邏輯思維能力以及實踐動手能力。為了打造高效課堂和精彩課堂，教師需要做好前期的準備工作，了解時代發(fā)展的具體趨勢，分析信息技術(shù)課程的新變動、新要求和新標準，逐步利用現(xiàn)代化的教育教學(xué)策略提升學(xué)生的計算思維。引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)揮、大膽想象，夯實學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，充分凸顯中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)的重要育人作用及優(yōu)勢，保障學(xué)生能夠在計算思維的指導(dǎo)下主動學(xué)習(xí)，自主參與各種社會實踐，這一點對學(xué)生的成長發(fā)展以及中小學(xué)信息技術(shù)課程改革都有非常明顯的作用。

一、計算思維

計算思維主要以計算機科學(xué)為基礎(chǔ)，通過對基礎(chǔ)概念的分析以及研究主動分析問題，系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解最關(guān)鍵，整個思維活動比較復(fù)雜，與計算思維密切相關(guān)，涵蓋計算機科學(xué)的方方面面。學(xué)者在對計算思維進行分析時提出了高度的贊揚，工業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者以及科學(xué)界也召開了以思維科學(xué)為主題的會議，我國高等學(xué)校計算機教育研究會則著眼于計算思維與計算機導(dǎo)論，在專題學(xué)術(shù)研討會的基礎(chǔ)上明確強調(diào)了計算思維培養(yǎng)的重要性和必要性。對于科技創(chuàng)新以及教育教學(xué)改革工作來說，計算思維的培養(yǎng)非常有必要，學(xué)校則需要著眼于整個教育教學(xué)的具體流程，以課程和課堂為重要載體，關(guān)注對學(xué)科思維方法的有效講解以及分析，了解計算機學(xué)科教學(xué)的重要性，促進教育事業(yè)的穩(wěn)步運作，逐步提升國家的科學(xué)技術(shù)水平。

從微觀的角度上來看，計算思維主要以仿真、轉(zhuǎn)化、嵌入為主體，綜合利用基礎(chǔ)性的方法實現(xiàn)復(fù)雜問題的簡單化，提出不同的問題解決策略及方式。計算思維與邏輯思維存在一定的聯(lián)系，通過代碼與數(shù)據(jù)之間的有效翻譯以及轉(zhuǎn)換更好地實現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置及利用。對于中小學(xué)信息技術(shù)課程來說，教師需要圍繞計算機教學(xué)的現(xiàn)實條件，以計算思維的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，鼓勵學(xué)生在啟發(fā)推理的過程中尋求最終的答案。整個過程存在許多的不確定性，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及教師的教學(xué)調(diào)試和合理規(guī)劃最關(guān)鍵。教師需要鼓勵學(xué)生主動利用各種計算思維積極計算海量數(shù)據(jù)，不斷提升學(xué)生的處理能力以及空間想象力，突破時空限制，促進中小學(xué)信息技術(shù)課程改革以及全面優(yōu)化，夯實學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，確保學(xué)生學(xué)有所獲、學(xué)有所成。

二、計算思維與中小學(xué)信息技術(shù)課程的關(guān)系

信息技術(shù)十分關(guān)注信息的產(chǎn)生、傳遞、發(fā)送、變化以及接收和識別，與各種應(yīng)用技術(shù)存在密切聯(lián)系，具有一定的實踐性以及系統(tǒng)性。信息科學(xué)基本原理的分析以及方法指導(dǎo)最關(guān)鍵，這一點對人類信息處理功能的有效拓展以及延伸存在密切的關(guān)系?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)自動控制技術(shù)以及遙感技術(shù)則是典型代表，這些技術(shù)在人的生產(chǎn)生活實踐之中扮演著重要的角色。從宏觀的角度上來看，信息技術(shù)的表現(xiàn)形式比較豐富，與電子、生物、激光以及機械密切相關(guān)，計算機技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中的核心，直接關(guān)乎網(wǎng)絡(luò)計算的全面普及以及進一步發(fā)展。在對現(xiàn)代計算機以及中小學(xué)信息技術(shù)課程的本質(zhì)進行分析時不難發(fā)現(xiàn)，信息的自動處理與計算機存在一定的相關(guān)性，大部分以中央處理器為核心，實質(zhì)的物理表現(xiàn)形態(tài)有所區(qū)別，不再是傳統(tǒng)意義上的計算機機箱。在計算機快速發(fā)展的過程中存儲空間以及計算速度有了明顯的改觀，計算機提供的數(shù)字計算功能非常豐富及多元，能夠有效避免人工紙筆計算存在的各種不足，在符號推理以及符號計算的基礎(chǔ)上靈活利用計算生物學(xué)、計算化學(xué)以及計算物理學(xué)實現(xiàn)穩(wěn)步運作。這些學(xué)科的發(fā)展速度越來越快，同時不斷創(chuàng)新以及改革，人工智能、非線性科學(xué)、遺傳算法理論、人工生命備受矚目，這些都有助于全面推進當(dāng)代科學(xué)的數(shù)學(xué)化發(fā)展，以算法化以及計算化為重要特征，真正實現(xiàn)科學(xué)數(shù)學(xué)化的重要作用及優(yōu)勢。計算學(xué)科的發(fā)展速度越來越快，數(shù)據(jù)描述以及變換過程分析最關(guān)鍵，在系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上真正實現(xiàn)理論、效率、設(shè)計、分析、實踐以及應(yīng)用、研究工作的全面突破。

計算化以及自動化最關(guān)鍵，這一點也是計算科學(xué)的核心所在以及根本問題。如何實現(xiàn)自動化的有效性以及高效性是每一個工作人員需要考慮的重要問題。只有這樣才能夠更好地促進信息的高效處理，充分凸顯新型技術(shù)的主要功能。計算思維是核心思想，與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用密切相關(guān)，能夠充分凸顯計算思維的重要影響和價值。國家也需要不斷地加大對計算思維的培養(yǎng)力度，了解中小學(xué)信息技術(shù)課程開展的現(xiàn)實條件，針對性地調(diào)整課程開發(fā)的方向以及思路，確保對癥下藥。

三、計算思維對中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響

計算思維對中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響顯而易見。在推進基礎(chǔ)教育改革的過程之中，信息技術(shù)課程的社會地位有了顯著的提升，這門課程的教育難度相對偏高，屬于一門新興學(xué)科，因此還未構(gòu)建科學(xué)完善的教育框架和體系。教師難以主動借鑒前者的優(yōu)秀教育經(jīng)驗，全面調(diào)整教育教學(xué)思路和策略，最終導(dǎo)致中小學(xué)信息技術(shù)課程的教育質(zhì)量不夠理想。計算思維的培養(yǎng)工作非常關(guān)鍵，教師需要意識到計算思維對學(xué)科教學(xué)的重要影響，著眼于學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性調(diào)整教學(xué)思路，改革教學(xué)模式，實現(xiàn)教育資源的合理配置及利用。學(xué)者在對中小學(xué)信息技術(shù)課程進行分析時明確提出，計算思維對這一課程的影響非常關(guān)鍵。

（一）更加關(guān)注信息技術(shù)工具本身

學(xué)術(shù)界以及科學(xué)界對計算思維進行了深入淺出地探討及分析，這一點使得中小學(xué)信息技術(shù)課程的關(guān)注點產(chǎn)生了明顯的變動，不再以學(xué)習(xí)素養(yǎng)培養(yǎng)工作為基礎(chǔ)，而是更加關(guān)注信息技術(shù)工具本身。以計算教育工作為核心，加大對這一教育體系的投入和支持力度，加強對計算機課程的重新反思，真正實現(xiàn)基礎(chǔ)性回歸。計算機科學(xué)學(xué)習(xí)的難度相對偏高，與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和英語學(xué)習(xí)存在一定的區(qū)別及聯(lián)系，不再過度關(guān)注基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，而是著眼于整個計算機技術(shù)的發(fā)展過程，靈活利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過對教育價值的有效挖掘以及全面調(diào)整實現(xiàn)穩(wěn)步運作，真正突破傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的束縛。因此，在落實中小學(xué)心理技術(shù)課程教育活動，教師需要更加關(guān)注信息技術(shù)本身，以計算思維的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，將信息素養(yǎng)的提升與信息技術(shù)相結(jié)合。這樣能夠充分凸顯信息技術(shù)工具的指導(dǎo)作用以及教育價值，給予學(xué)生更多自主實踐的機會，保證學(xué)生能夠?qū)W有所獲、學(xué)有所成。多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)相輔相成，各有優(yōu)缺點，具有明顯的教育價值以及作用。教師需要做好前期的準備工作，了解不同階段的教育教學(xué)改革要求，確保對癥下藥，促進教育資源的合理配置。

（二）改革中小學(xué)程序設(shè)計教學(xué)

對于新時代背景之下的中小學(xué)信息技術(shù)課程來說，教育內(nèi)容產(chǎn)生了明顯的變動，教育教學(xué)要求非常嚴格，包含不同的細節(jié)影響要素，因此教育教學(xué)改革工作的落實不容忽略。計算思維的討論有助于中小學(xué)程序設(shè)計教學(xué)工作的全面改革以及優(yōu)化調(diào)整，教師會更加關(guān)注對算法以及程序設(shè)計工作的重新探討及分析，了解這一板塊在信息技術(shù)課程中的重要地位以及教育作用。教師應(yīng)著眼于算法與程序設(shè)計的教育教學(xué)內(nèi)容，在精心篩選的基礎(chǔ)上促進這一教育板塊的有效改善，靈活利用多種教育教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的算法思維，了解算法思維在信息技術(shù)課程中的呈現(xiàn)形式。在全面調(diào)整的同時，進一步推進中小學(xué)信息技術(shù)教育教學(xué)中程序設(shè)計教學(xué)改革和教學(xué)創(chuàng)新，保障學(xué)生能夠變得更加自信。學(xué)者也曾明確強調(diào)計算思維的深入討論對中小學(xué)現(xiàn)有程序設(shè)計教學(xué)的優(yōu)化調(diào)整有明顯的促進作用，對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化升級以及教學(xué)策略的改革創(chuàng)新意義明顯。教師則需要注重對不同教學(xué)呈現(xiàn)形式的分析以及優(yōu)化組合，凸顯算法思維的重要價值，明確信息技術(shù)課程的重要意義和優(yōu)勢，保障對癥下藥。

（三）深入探討信息技術(shù)工具的辯證關(guān)系

計算思維的數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵，在對這一思維進行全面分析以及研究的過程中，教師以及社會公眾對信息技術(shù)工具與人之間的辯證關(guān)系有了一個全面宏觀的認知。作為問題求解的重要途徑，計算思維的重要性顯而易見，但是計算思維并非完全要求個人按照計算機的邏輯方式進行分析以及思考。計算機非常沉悶以及枯燥，人具有明顯的想象力，因此人對計算機的作用更加凸顯，有助于激發(fā)計算機的激情，充分發(fā)揮計算機應(yīng)有的作用。信息技術(shù)課程的情感態(tài)度價值觀也更加豐富及多元，教育教學(xué)內(nèi)容更具有一定的吸引力，能夠充分發(fā)揮教書育人的重要價值及作用。教師只需要圍繞中小學(xué)信息技術(shù)課程改革的現(xiàn)實條件，關(guān)注計算思維培養(yǎng)的重要性和必要性，了解教育教學(xué)過程中存在的各種問題及矛盾，積極整合多種現(xiàn)代化的教育教學(xué)元素和教學(xué)工具。教師要深入了解不同教育背景下中小學(xué)信息技術(shù)課程的重難點知識，將計算思維融入其中，在全面探討的基礎(chǔ)上提升學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，保障中小學(xué)信息技術(shù)課程能夠更上一個臺階。

四、培養(yǎng)計算思維，改革中小學(xué)信息技術(shù)課程的策略

綜合上文的相關(guān)論述不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生計算思維的培養(yǎng)及樹立對中小學(xué)信息技術(shù)課程有重要的影響，教師需要意識到這兩者之間的邏輯聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機。在對中小學(xué)信息技術(shù)課進行分析和研究可以看出這門課程的前身是計算機課，我國早在20世紀80 年代就已經(jīng)著眼于教育改革的現(xiàn)實條件，主動在中小學(xué)設(shè)置計算機課程。在全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會議中我國也意識到了中小學(xué)信息技術(shù)教育改革的重要性，充分凸顯這一工作的時代價值，始終堅持面向全體學(xué)生，著眼于學(xué)生的身心成長規(guī)律調(diào)整教育教學(xué)策略及教學(xué)思路，確保對癥下藥。

（一）指導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識

理論知識學(xué)習(xí)是前提和核心，是學(xué)生實現(xiàn)知識應(yīng)用的主要條件。因此在培養(yǎng)學(xué)生計算思維的過程之中，教師需要著眼于信息技術(shù)課程改革的現(xiàn)實條件，有目的、有意識地指導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識，關(guān)注理論與實際之間的緊密聯(lián)系，明確信息技術(shù)課程的發(fā)展背景以及宏觀規(guī)律，區(qū)別看待計算機課程以及信息技術(shù)課程。課程目標的準確設(shè)置最關(guān)鍵，教師需要以計算機知識的掌握為依據(jù)，提升學(xué)生的綜合技能，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，了解學(xué)生的計算機興趣，深化學(xué)生對計算機知識的理解及認知，逐步提升學(xué)生的計算機能力，讓學(xué)生產(chǎn)生更多發(fā)自心底的學(xué)習(xí)意愿和動機，主動掌握計算機知識。學(xué)生對計算機的基礎(chǔ)認知最關(guān)鍵，教師需要以計算機知識的學(xué)習(xí)以及掌握為基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的計算機興趣。教師可以學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)為參照，靈活利用多種信息資源改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，鼓勵學(xué)生自由發(fā)散，提升學(xué)生的信息工具使用能力，幫助學(xué)生主動利用信息工具解決各種難題，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)思維以及學(xué)習(xí)意識。在推進信息技術(shù)課程標準改革時，信息技術(shù)課程發(fā)展速度越來越快，教師需要了解計算機課程對學(xué)生的重要吸引力，留給學(xué)生充分的時間以及空間，讓學(xué)生按照自己的主觀意愿主動學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識，提升學(xué)生對理論知識的理解能力。

（二）強化信息技術(shù)工具的重要作用和價值

著眼于中小學(xué)信息技術(shù)課程標準分析不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)非常關(guān)鍵，這一點也是學(xué)科教學(xué)的重要目標。學(xué)生的信息獲取能力、管理能力、加工能力、表達交流能力最關(guān)鍵，教師則需要圍繞信息技術(shù)服務(wù)活動的具體流程，提升學(xué)生的結(jié)果評價能力以及分析能力，鼓勵學(xué)生主動交流思想以及表達個人的觀點，積極開展各種學(xué)習(xí)活動。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動解決生活中的各種問題，嚴格按照法律法規(guī)以及相關(guān)的能力道德規(guī)范學(xué)生的言行舉止，培養(yǎng)學(xué)生良好的社會責(zé)任感及價值觀。其中過程與方法、知識與技能、態(tài)度情感價值觀最關(guān)鍵。教師則需要站在宏觀的角度，關(guān)注對信息素養(yǎng)的深入分析以及研究，了解不同階段的教育教學(xué)改革目標以及核心要求，夯實學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，充分地凸顯信息技術(shù)工具的實踐作用以及應(yīng)用價值，學(xué)生也能夠在自主學(xué)習(xí)的過程之中變得更加自信和積極。教師只需要扮演好組織者的角色，了解學(xué)生的知識形成過程以及學(xué)習(xí)成長軌跡，圍繞學(xué)生開展教育教學(xué)實踐活動，保障學(xué)生能夠在理論知識的指導(dǎo)下參與社會實踐，提升個人的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平。

（三）著重培養(yǎng)學(xué)生的算法思維

中小學(xué)信息技術(shù)課程的實踐性和應(yīng)用性比較明顯，計算思維的培養(yǎng)非常有必要。教師需要了解信息技術(shù)工具解決實際問題的重要價值，關(guān)注對信息技術(shù)核心工具的分析以及研究，深化自身對計算機的理解和認知，著重培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。了解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中的真實情況，分析計算思維與算法思維之間的邏輯聯(lián)系。其中形式規(guī)整、問題求解、人機共存最關(guān)鍵，這些組成了計算思維的全部。教師則需要關(guān)注對算法以及程序設(shè)計的分析，了解算法細節(jié)以及算法程序設(shè)計的具體要求，明確按照計算機處理的核心技術(shù)針對性地引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)展。

五、結(jié)語

在中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中計算思維的影響非常直接和深遠，教師需要著眼于計算思維討論的現(xiàn)實條件，改革傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，深化自身對計算機信息技術(shù)課程的理解及認知，了解這一教育板塊的重點以及難點，實現(xiàn)“對癥下藥”和舉一反三。