高中信息技術(shù)課程中計(jì)算思維的發(fā)展策略分析

王曉碩

摘? 要：信息技術(shù)教學(xué)不但要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，還要運(yùn)用先進(jìn)的硬件設(shè)施和軟件設(shè)備，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。計(jì)算思維涵蓋了算法、數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)思維是計(jì)算思維的基礎(chǔ)，計(jì)算思維又是算法思維的核心，計(jì)算思維還能夠具體地表現(xiàn)系統(tǒng)思維。高中教師對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)應(yīng)該循序漸進(jìn)，要把計(jì)算思維融入日常教學(xué)中，讓教學(xué)內(nèi)容更加具體、形象，教學(xué)成果更顯著。

關(guān)鍵詞：高中教學(xué);信息技術(shù)課程;計(jì)算思維

一、計(jì)算思維內(nèi)涵分析

計(jì)算思維就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的思維、基礎(chǔ)概念、計(jì)算模式以及邏輯等進(jìn)行問題思考、設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的抽象特征，能夠更好地解決現(xiàn)實(shí)問題。計(jì)算思維是程序編制人員必備的素養(yǎng)。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是高度程序化的，所有的程序設(shè)計(jì)都要運(yùn)用計(jì)算思維，這樣才能夠把計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的思想和方法分離開，最終形成數(shù)據(jù)處理。計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)編程有很大不同，它并非是簡(jiǎn)單重復(fù)，而是一種內(nèi)在的思考方式和思維方法，需要融合數(shù)學(xué)思維和工程思維。在教學(xué)中，教師除了要努力提高學(xué)生計(jì)算機(jī)實(shí)踐水平，加強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)使用技巧，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，讓學(xué)生充分了解算法和編程，應(yīng)用抽象化的理念學(xué)習(xí)信息技術(shù)，并且學(xué)會(huì)在日常生活中應(yīng)用信息技術(shù)。

二、高中信息技術(shù)教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)策略

（一）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，降低知識(shí)難度

在信息技術(shù)教學(xué)中，針對(duì)理解難度較大的概念，在明確探究目標(biāo)的前提下，教師可通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方式，降低知識(shí)理解難度。以約瑟夫算法為例，教師可在班級(jí)內(nèi)隨機(jī)選出6名學(xué)生，手拉手站在教室前面，此時(shí)教師說(shuō)：“如若從第一名學(xué)生開始數(shù)，第三位學(xué)生出列，最后出列的是哪一位？”此時(shí)學(xué)生便紛紛開始猜測(cè)，某某是最先出來(lái)的，然后是某某出來(lái)，最后又是誰(shuí)出列。在此過程中，全班學(xué)生均參與到互動(dòng)思考之中，此時(shí)教師提示學(xué)生可用鏈表知識(shí)對(duì)上述算法進(jìn)行描述，幾名學(xué)生很快便寫出了代碼，對(duì)于一些基礎(chǔ)良好、興趣濃烈的學(xué)生，教師還可引導(dǎo)其用數(shù)組的方式描述問題，由全體學(xué)生進(jìn)行檢驗(yàn)。由此可見，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境可使學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)之中，在降低知識(shí)理解難度的同時(shí)又能夠增強(qiáng)學(xué)生記憶。

（二）計(jì)算思維的運(yùn)用

在高中信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算思維能有效地提升學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，開闊視野，轉(zhuǎn)變自身對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)知。在開展教學(xué)時(shí)如果條件允許，教師可以創(chuàng)建一個(gè)在移動(dòng)應(yīng)用基礎(chǔ)上的問題解決方式，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)此類內(nèi)容后會(huì)逐漸了解到信息系統(tǒng)并非一個(gè)臺(tái)式的計(jì)算機(jī)加上一個(gè)Windows系統(tǒng)，即便舍棄了信息系統(tǒng)，通過移動(dòng)終端也可以找到相關(guān)內(nèi)容來(lái)解決問題。此外相關(guān)教師也要重視開源硬件的選擇，目前市場(chǎng)上最具代表性的是Arduino單片機(jī)。具體來(lái)說(shuō)單片機(jī)的全稱為單片微型計(jì)算機(jī)，其屬于計(jì)算機(jī)管轄及應(yīng)用范圍，所以在教學(xué)中教師要提升學(xué)生的系統(tǒng)觀念，按照計(jì)算領(lǐng)域的內(nèi)容及思想來(lái)思考問題乃至解決問題。

（三）深層次發(fā)掘計(jì)算思維內(nèi)容

信息技術(shù)課程是高中階段的一門必修課程，有利于學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，奠定學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在實(shí)際的教學(xué)中，加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，促進(jìn)教學(xué)發(fā)展。通過對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合拆分，形成各個(gè)小問題，優(yōu)化問題解答。在信息技術(shù)課程模塊中，利用信息技術(shù)學(xué)習(xí)方式，深入分析學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)生計(jì)算思維的能力。在各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)分配中，需要注重問題設(shè)計(jì)的針對(duì)性，啟發(fā)學(xué)生計(jì)算思維，形成良好的計(jì)算思維方式。在搜索引擎網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生采取多種方式對(duì)搜索引擎進(jìn)行分類，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)劃分信息，選擇合適的搜索引擎，對(duì)搜索選擇技巧進(jìn)行歸類。通過各種各樣的方式選擇相應(yīng)的搜索引擎，將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，將重點(diǎn)問題內(nèi)容融入學(xué)習(xí)過程。在課程教學(xué)中，深層次發(fā)掘計(jì)算思維，引入合適的學(xué)習(xí)情境，加深對(duì)計(jì)算思維的理解，提高學(xué)生計(jì)算思維能力。

（四）利用模塊化的教學(xué)細(xì)化知識(shí)

高中信息技術(shù)課程絕大多數(shù)都是分模塊的，一個(gè)大模塊又可以分成很多小模塊，教師可以通過小模塊的學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算思維。例如高中信息技術(shù)課程中有關(guān)于Photoshop軟件的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生需要學(xué)會(huì)圖像的處理技巧。教師可以把圖像處理分為小模塊，例如界面功能介紹、新建文件的方法、工具箱介紹等;對(duì)工具的學(xué)習(xí)也要分模塊，例如仿制圖章工具、鋼筆工具等，這樣學(xué)生就能逐個(gè)擊破，逐漸學(xué)會(huì)所有的內(nèi)容。鋼筆工具是Photoshop教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生要學(xué)會(huì)用鋼筆摳圖。摳圖的技巧性很高，此時(shí)鼠標(biāo)的使用非常重要，學(xué)生要放大圖像，然后讓鋼筆摳圖的線條平穩(wěn)，提高摳圖的質(zhì)量。模塊化的教學(xué)可以將知識(shí)細(xì)化，讓學(xué)生全面了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類，使學(xué)習(xí)更加有規(guī)劃，而非完全照搬教師的方法，從而使學(xué)生的計(jì)算思維得以提高。

（五）設(shè)置網(wǎng)站平臺(tái)，應(yīng)用混合式教學(xué)法

高中階段學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)參差不齊，學(xué)習(xí)能力大多存在一定差異。教師可以創(chuàng)建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，且學(xué)生也能根據(jù)創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間及進(jìn)度。此外網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的發(fā)展可以有效地提升學(xué)生的興趣，為其提供較為豐富的知識(shí)資源，同時(shí)能根據(jù)學(xué)生的任務(wù)完成情況有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)前市場(chǎng)中存在的網(wǎng)站都具備強(qiáng)大的交互功能，能及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，所以在設(shè)置網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容時(shí)教師要設(shè)置視頻指導(dǎo)板塊、作品提交頁(yè)面、生生及師生之間的互評(píng)功能等，不僅要方便學(xué)生學(xué)習(xí)，還要方便教師教學(xué)。隨著時(shí)代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸進(jìn)入人們的日常生活中并得到了廣泛的應(yīng)用。在高中階段信息教學(xué)過程中，翻轉(zhuǎn)課堂、線上MOOC課堂等教學(xué)形式已經(jīng)發(fā)展成熟，對(duì)此相關(guān)教師必須要應(yīng)用起混合式教學(xué)法，將傳統(tǒng)教學(xué)和線上教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，豐富教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)展學(xué)生的視野，幫助學(xué)生創(chuàng)建屬于自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)計(jì)算思維的提高。

（六）采取多元化教學(xué)評(píng)價(jià)方式

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，借助多元化教學(xué)體系，提高學(xué)生計(jì)算思維能力。作為教師，需要對(duì)學(xué)生做出適當(dāng)評(píng)價(jià)，做好評(píng)價(jià)水平記錄和評(píng)估報(bào)告。在具體評(píng)價(jià)中，需要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)過程作全面評(píng)價(jià)，將實(shí)踐能力、計(jì)算思維和程序運(yùn)行等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過多次評(píng)價(jià)方式了解學(xué)生知識(shí)掌握的情況，注重學(xué)生之間的相互評(píng)價(jià)。例如在遞歸算法的教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算思維制定教學(xué)方案，根據(jù)實(shí)際情況開展課堂評(píng)價(jià)活動(dòng)，將具體操作分成若干等級(jí)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和水平，明確學(xué)生學(xué)習(xí)方案，為之后的教學(xué)反饋提供便利。在教師評(píng)價(jià)中，應(yīng)注重結(jié)果評(píng)價(jià)和過程評(píng)價(jià)的結(jié)合，同時(shí)開展學(xué)生之間的相互評(píng)價(jià)以及自我評(píng)價(jià)，讓學(xué)生可以更加全面細(xì)致地了解自我。借助多元化教學(xué)評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)，不斷完善信息技術(shù)課程體系。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，在高中課堂改革中，計(jì)算思維培養(yǎng)成為重要的教學(xué)目標(biāo)。在實(shí)際的教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)采取多樣化教學(xué)方式，開展多元化教學(xué)評(píng)價(jià)，不斷完善教學(xué)體系，針對(duì)學(xué)生計(jì)算思維設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)，使得課堂活動(dòng)充滿活力。作為教師，應(yīng)當(dāng)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及教學(xué)評(píng)價(jià)等多個(gè)方面入手，重視學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

（責(zé)任編輯：汪旦旦）

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