關(guān)于編程思維與算法在信息技術(shù)教學(xué)中的實(shí)踐意義

萬(wàn)晉宇

(廣東省深圳市龍崗區(qū)外國(guó)語(yǔ)集團(tuán)萬(wàn)科城學(xué)校 廣東 深圳 518129)

編程簡(jiǎn)單地說(shuō)就是編定程序，是人讓計(jì)算機(jī)代碼解決一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，對(duì)計(jì)算體系規(guī)定一定的運(yùn)算方式，讓計(jì)算機(jī)按照計(jì)算方式進(jìn)行運(yùn)行，并最終獲得相對(duì)應(yīng)結(jié)果的一個(gè)過(guò)程。很多人認(rèn)為編程對(duì)于初中階段的學(xué)生學(xué)習(xí)未免也太早了，但是編程學(xué)習(xí)不僅僅是建立在一定的知識(shí)基礎(chǔ)之上的，而且還要求學(xué)習(xí)者具備豐富的想象力和創(chuàng)造力。初中階段的學(xué)生已經(jīng)具備了基本的理解能力，同時(shí)具有豐富的創(chuàng)造性思維。通過(guò)編程思維與算法的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更好地拓展自己的思考方式，提高自己的綜合素養(yǎng)。

1.初中信息技術(shù)教學(xué)中存在的問(wèn)題

對(duì)于傳統(tǒng)的初中教學(xué)過(guò)程而言，由于學(xué)生的升學(xué)壓力較大，導(dǎo)致應(yīng)試教育完全成為初中教學(xué)的主旋律，而信息教學(xué)由于多種原因，在原有的教學(xué)體系下并未受到足夠的重視，因此，在新時(shí)代的初中信息技術(shù)教學(xué)中進(jìn)行編程思維有效滲透，需要對(duì)傳統(tǒng)信息技術(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，從而能夠發(fā)揮出編程思維最大的作用。在傳統(tǒng)的初中信息技術(shù)教學(xué)中，存在部分教師自身的專業(yè)教學(xué)能力較低，并不能夠?qū)⒔虒W(xué)大綱中的核心要求，對(duì)學(xué)生進(jìn)行高效、直觀的講解，也并不能夠從中引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維提高，在教學(xué)中無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行更加高效的信息技術(shù)思維培養(yǎng)。也存在一部分的學(xué)校，對(duì)于信息技術(shù)教學(xué)設(shè)備，并不能夠滿足學(xué)生的編程學(xué)習(xí)思維培養(yǎng)需要，學(xué)生在學(xué)習(xí)中無(wú)法深入地學(xué)習(xí)編程知識(shí)，或僅僅將編程知識(shí)以理論的形式進(jìn)行教學(xué)，不能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行高效的思維培養(yǎng)。同時(shí)，有一部分的教師，在教學(xué)過(guò)程中雖然已經(jīng)具備開(kāi)展編程思維有效滲透的能力，但是卻并不能夠通過(guò)合理的教學(xué)策略，將其應(yīng)用到信息技術(shù)教學(xué)中，導(dǎo)致學(xué)生仍然以一種傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行學(xué)習(xí)，不利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行更加高效、合理的編程思維培養(yǎng)。針對(duì)目前初中信息技術(shù)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，教師需要真正的聯(lián)系教學(xué)實(shí)踐，從而更加準(zhǔn)確地開(kāi)展初中信息技術(shù)編程思維培養(yǎng)策略研究，讓其能夠?qū)W(xué)生的綜合成長(zhǎng)產(chǎn)生重要的作用。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，教育領(lǐng)域的教學(xué)性質(zhì)逐漸發(fā)生了改變，在以前主要是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，而現(xiàn)在是為了提高學(xué)生的核心素養(yǎng)為學(xué)習(xí)，并不是為了就是為了讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的東西運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中。現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越好，要想在社會(huì)中生活也必須要學(xué)會(huì)更多的知識(shí)，雖然說(shuō)初中生年紀(jì)還小，但是這個(gè)時(shí)候也正是提高核心素養(yǎng)的大好時(shí)機(jī)，因?yàn)橐坏┑搅烁咧校妥兂闪藶楦呖级鴮W(xué)習(xí)，很少在意學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，只是一味地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，學(xué)習(xí)壓力很大，并且學(xué)習(xí)方法也是非常的單一，不利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。

2.編程思維與算法在信息技術(shù)教學(xué)中的實(shí)踐意義

2.1 搭建思維模式，掌握高效信息收集。隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于初中階段學(xué)生教育的方向也越來(lái)越全面了，為了更好地提高學(xué)生的思維能力，教師應(yīng)當(dāng)在信息技術(shù)教學(xué)的過(guò)程中積極引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)編程，從而能夠更好地滿足未來(lái)的學(xué)習(xí)、工作需要。在實(shí)際的教學(xué)工作中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真的了解編程的思維模式，不僅僅讓學(xué)生能夠?qū)π畔⒓夹g(shù)知識(shí)進(jìn)行高效的學(xué)習(xí)理解，同時(shí)讓學(xué)生在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)之中，都能夠合理的應(yīng)用編程思維，取得較為更好的提高成果。對(duì)于初中信息技術(shù)學(xué)科而言，能夠培養(yǎng)學(xué)生逐漸在成長(zhǎng)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)自身思維能力、想象力和創(chuàng)造力的有效提升。這些能力會(huì)隨著學(xué)生的年齡不斷長(zhǎng)大、思維模式的固定而逐漸弱化。因此在初中階段教師可以通過(guò)編程思維模式的搭建，讓每一個(gè)學(xué)生都能夠更好地拓展自身的思維模式，在信息技術(shù)的學(xué)習(xí)之中掌握更加高效的信息技術(shù)知識(shí)[1]，并且可以將自身良好的學(xué)習(xí)思維應(yīng)用到生活實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。

例如，在傳統(tǒng)的信息技術(shù)思維中，學(xué)生參與閱讀是通過(guò)從頭到尾的閱讀方式，按照順序一點(diǎn)一點(diǎn)地找到其中的關(guān)鍵信息并進(jìn)行總結(jié)提煉。但是在編程思維之中，一條指令對(duì)應(yīng)著一條動(dòng)作，若干條指令會(huì)形成計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基本操作，這些指令一起構(gòu)成了該系列計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。教師在教學(xué)過(guò)程中可以通過(guò)指令系統(tǒng)來(lái)考查學(xué)生是否了解他們對(duì)應(yīng)的分別是什么指令，通過(guò)這種方式來(lái)驗(yàn)證學(xué)生是否掌握了更加高效的信息收集。通過(guò)對(duì)于信息收集思考方式的改變，更加有效地為學(xué)生搭建了屬于自己的思維模式，讓每一個(gè)學(xué)生都能夠以更加廣闊的視野參與到學(xué)習(xí)生活之中。

2.2 結(jié)合運(yùn)算思維，提高學(xué)生應(yīng)用能力。對(duì)于初中信息技術(shù)學(xué)科而言，單一的理論知識(shí)教學(xué)無(wú)法滿足學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)需要，而在編程思維培養(yǎng)中，運(yùn)算思維作為其中的重要組成部分，需要教師能夠在教學(xué)中合理引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)算思維，從而對(duì)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。編程的成功與否是要以最后的結(jié)果而定的，在這過(guò)程中只有成功的運(yùn)算思維才能完美地運(yùn)行起來(lái)。無(wú)論想法有多好，最后要看實(shí)際的結(jié)果，才能驗(yàn)證學(xué)生的運(yùn)算思維是否是成功的。這和我們信息技術(shù)學(xué)習(xí)的方式非常相似。比如在Word、Excel、PPT等基礎(chǔ)軟件的學(xué)習(xí)之中，我們會(huì)學(xué)習(xí)到很多格式方面的調(diào)整。進(jìn)行統(tǒng)一格式的修改和調(diào)整遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比一個(gè)一個(gè)字，一個(gè)一個(gè)單元格去調(diào)整更加方便。在編程學(xué)習(xí)中，學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)到運(yùn)算思維，明白如何做才是更加方便的方法[2]。通過(guò)與運(yùn)算思維的結(jié)合，能夠有效地提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

Python編程則是信息技術(shù)課程的核心內(nèi)容。Python語(yǔ)言本身簡(jiǎn)單易學(xué)，在各個(gè)領(lǐng)域之中應(yīng)用也十分的廣泛。正是編程和運(yùn)算也給初中階段的學(xué)生帶來(lái)了很多思考。比如在Python shell中每輸入一個(gè)命令按回車就會(huì)執(zhí)行一個(gè)命令，我們?nèi)绻獔?zhí)行一系列命令，可以把這些命令寫在一個(gè)文件中，這個(gè)文件就是程序。計(jì)算機(jī)執(zhí)行這個(gè)程序就會(huì)執(zhí)行文件中的一系列命令。在運(yùn)算過(guò)程中我們要懂得程序的構(gòu)建，在信息技術(shù)或是其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中我們也要懂得如何才能更加清晰地將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分類整理。

2.3 組織實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)科學(xué)思維培養(yǎng)。在初中階段的教學(xué)中，學(xué)生極其容易對(duì)生活中的事物感興趣，教師可以根據(jù)學(xué)生的這一特點(diǎn)，將編程思維與生活實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行有效結(jié)合，從而能夠更好地激發(fā)學(xué)生對(duì)于信息技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)積極性，從而能夠?qū)W(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行更加有效的培養(yǎng)。編程相對(duì)于其他學(xué)科而言，試錯(cuò)，調(diào)整是非常方面的，在不斷調(diào)整的過(guò)程中能夠找到正確的方法。這種不斷試錯(cuò)，不斷探究調(diào)整的精神是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中重要的精神之一。相較于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)而言，在編程實(shí)踐活動(dòng)之中，這個(gè)過(guò)程非常短，硬件會(huì)很快地給出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。在反復(fù)的試錯(cuò)和調(diào)整之中更加有益于學(xué)生投入到思考之中，提高獨(dú)立思考的能力。在編程和運(yùn)算的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要積極地對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，通過(guò)鼓勵(lì)減少學(xué)生的挫敗感，多引導(dǎo)學(xué)生感受編碼在運(yùn)行過(guò)程中，我們通過(guò)不斷的努力一次又一次提高的快樂(lè)[3]。在實(shí)踐活動(dòng)之中，讓每一個(gè)學(xué)生都能有效地提高自己的科學(xué)探究能力。

在教學(xué)中，最好要遵循理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，特別是對(duì)于信息技術(shù)這種需要很多實(shí)操的學(xué)科。這就像“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”的理念一樣，理論與實(shí)踐是相輔相成的。此外，理論與實(shí)踐相結(jié)合能夠提高學(xué)生的手腦并用能力，對(duì)核心素養(yǎng)的提高有很大的幫助，現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代越來(lái)越把提高學(xué)生的核心素養(yǎng)為教學(xué)目的，所以教師可與組織學(xué)生以小組形式展開(kāi)一次編碼的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，無(wú)論成功與否都要說(shuō)明自己在其中的思考過(guò)程和具體實(shí)踐的方法。通過(guò)學(xué)生親身體驗(yàn)，讓每一個(gè)學(xué)生都能夠更好地提高自身的科學(xué)思維能力。編程思維教會(huì)學(xué)生的不是對(duì)于代碼和不同語(yǔ)言的掌握，應(yīng)當(dāng)是跟隨教師的思路將現(xiàn)實(shí)生活的問(wèn)題映射成計(jì)算機(jī)問(wèn)題，并加以分析，將大問(wèn)題拆解成小問(wèn)題，將小問(wèn)題變成對(duì)應(yīng)的小代碼，再將小代碼編程組合成大程序的能力。這樣還能夠鍛煉學(xué)生的應(yīng)變能力，提高學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生在遇到困難的時(shí)候能夠處變不驚，冷靜下來(lái)思考問(wèn)題。對(duì)于初中學(xué)生的編碼教學(xué)旨在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，在實(shí)踐活動(dòng)中的目的并不是為了學(xué)生掌握更多的知識(shí)，而是要將已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行吸收總結(jié)，提高自身的核心素養(yǎng)。

2.4 創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。對(duì)于初中階段的學(xué)生而言，學(xué)生尚處于自身的青春期成長(zhǎng)階段，且在這一階段中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)思維也同時(shí)處于重要的養(yǎng)成時(shí)期，教師在初中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行編程思維的有效滲透，從而能夠培養(yǎng)學(xué)生具備更加良好的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生能夠更加完善地提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力[4]。隨著社會(huì)得不斷發(fā)展，催生著教育體制的改革，從而就需要教師要完善自身，給自己的大腦輸入創(chuàng)新型的關(guān)于課堂的理論知識(shí)，然后將這些理論知識(shí)運(yùn)用到教學(xué)中去。其實(shí)對(duì)于信息技術(shù)來(lái)說(shuō)，想要?jiǎng)?chuàng)新課堂是比其他課堂容易的很，因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)本來(lái)就與社會(huì)的快速發(fā)展相關(guān)聯(lián)，初中生現(xiàn)在學(xué)習(xí)信息技術(shù)也是為了以后能夠融入快速發(fā)展的社會(huì)。在實(shí)際的初中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的信息技術(shù)課堂教學(xué)觀念，同時(shí)能夠在自己的內(nèi)心中，樹(shù)立與學(xué)生一同學(xué)習(xí)的意識(shí)，從而能夠?yàn)閷W(xué)生有效的創(chuàng)新課堂教學(xué)模式。在課堂實(shí)踐中，教師可以將微課、思維導(dǎo)圖等策略應(yīng)用到初中數(shù)學(xué)中，從而能夠?qū)⒅R(shí)體系進(jìn)行系統(tǒng)性的整合，同時(shí)可以將編程思維以一種較為直觀的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生基于現(xiàn)如今的相關(guān)技術(shù)，將編程思維有效地應(yīng)用于實(shí)踐創(chuàng)新中，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維進(jìn)行更加有效的培養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生更加全面的綜合教學(xué)培養(yǎng)。

例如，在進(jìn)行初中信息技術(shù)課堂編程思維教學(xué)中，教師可以從初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)出發(fā)，將編程思維與信息技術(shù)知識(shí)進(jìn)行整合，從而為學(xué)生將每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)用編程思維的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，從而形成較為系統(tǒng)性的知識(shí)學(xué)習(xí)體系[5]。與此同時(shí)，教師可以在課堂上，將致死設(shè)置成為若干個(gè)小問(wèn)題，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，通過(guò)提問(wèn)的方式，逐步地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主的編程思考，并且老師也可以加強(qiáng)與學(xué)生的交流，從而引導(dǎo)學(xué)生逐漸提高自身的信息技術(shù)思維。教師可以為學(xué)生組織開(kāi)展信息技術(shù)綜合學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活中的實(shí)際情況，能夠?qū)⒕幊趟季S進(jìn)行有效的應(yīng)用，從而能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)與生活相結(jié)合，并且可以通過(guò)小組合作，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)意識(shí)，讓學(xué)生通過(guò)小組合作解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，使大家能夠通過(guò)溝通交流，拓展每一位學(xué)生的編程思維，從而能夠培養(yǎng)每一位學(xué)生的創(chuàng)新思維。此外，游戲是學(xué)生最喜歡的活動(dòng)之一，不管是什么時(shí)候，學(xué)生肯定會(huì)對(duì)游戲充滿興趣，在課堂中教師可以充分的利用學(xué)生的這一心理特點(diǎn)，將游戲融入教學(xué)課堂當(dāng)中去，在信息技術(shù)教學(xué)課堂中可以運(yùn)用競(jìng)賽的游戲的方式，比如老師下達(dá)一些關(guān)于信息技術(shù)的任務(wù)，然后讓每位學(xué)生比賽看哪位學(xué)生能夠做的又快又好，對(duì)于做的好的可以進(jìn)行一些獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。這樣不僅能滿足學(xué)生的愛(ài)玩的心理特點(diǎn)，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最后提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.總結(jié)

綜上所述，在新時(shí)代的初中信息技術(shù)教學(xué)改革中，將變成訓(xùn)練融入到初中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，能夠有效激發(fā)學(xué)生對(duì)于信息技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，并且能夠從學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)策略研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的高效、全面信息激素教學(xué)，為學(xué)生日后的綜合全面學(xué)習(xí)提供較為有力的保障。在初中階段的信息技術(shù)教學(xué)中，教師需要首先分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，并且能夠從學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需要出發(fā)，為學(xué)生進(jìn)行教學(xué)策略的有效研究分析，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效的初中信息技術(shù)教學(xué)。教師能夠通過(guò)編程思維和算法的學(xué)習(xí)提高學(xué)生在信息技術(shù)之中的收獲，不僅僅是豐富了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備。更重要的是能夠有效的通過(guò)編程豐富學(xué)生的思維方式，讓學(xué)生能夠高效的處理信息，培養(yǎng)科學(xué)思維能力和探究能力。編程不僅是一種語(yǔ)言工具，更是伴隨孩子終身的思維綜合能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣，將編程思維與初中信息技術(shù)教學(xué)有效結(jié)合，為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)生活奠定較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。