浅析培养学生计算思维的策略

姜旭

【摘    要】计算思维是高中信息技术学科核心素养之一，目前教师最主要的任务是深入理解计算思维的概念和本质，挖掘信息技术学科教学内容中所蕴含的计算思维，结合教学内容设计出能够有效培养学生计算思维的课堂活动。本文将帮助教师对其深入理解，在此基础上从宏观和微观两个角度探究在高中信息技术必修模块中培养学生计算思维的策略。

【关键词】核心素养  计算思维  策略

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.01.088

一、问题的提出

计算思维培养是当前国际教育领域的一个研究热点，是信息技术教育的重要课题。越来越多的教育专家和一线教师致力于探索各种各样的方式方法来有效地促进学生计算思维的培养。信息技术课程是培养计算思维的重要载体，目前信息技术课程在培养计算思维方面存在着以下现象：第一，计算思维是新概念，探究和实践才刚刚起步。第二，《算法与程序设计》是高中信息技术的选修模块，并不是所有学生都会选，Flash更不是学生的必学内容，将计算思维的培养致力于此，显然不能满足全体学生的需求。第三，其对于硬件要求比较高，也无法保证每个地区的每个学生都能参与。

因此如何让一线教师快速、准确的把握计算思维的概念，并通过高中信息技术必修课程来培养学生的计算思维是目前高中信息技术教育亟待解决的问题。

二、基于高中信息技术必修模块培养学生计算思维的策略探究

能在信息技术必修模块中使用有效教学策略和方法来培养计算思维，对于全体学生计算思维的培养更有意义和价值。从宏观的角度，我们可以运用游戏化教学法、项目学习教学法和混合式学习教学法这些能够有效提升计算思维的教学策略，结合适合的教学内容来进行培养。从微观的角度，我们可以针对计算思维的某一方面，精心设计课堂活动来进行培养。

（一）利用宏观的教学策略来培养计算思维

1.游戏化教学法。在信息技术必修模块中，有很多学习内容都可以运用游戏化教学法开展，例如，在《表格信息的加工与表达》中，教师可以将对数据的各种处理，从简到难设置成游戏关卡，每过一关赋予不同的积分和奖励，最后以积分最多为胜利，学生既完成了学习任务，也获得了教学评价。

2.基于项目学习教学法。在信息技术必修模块中很多内容如果采用项目学习教学法，学生能够学到的不仅仅是课本知识，更是解决问题的能力。第五章《信息资源管理》第一节《认识信息资源管理》中，教材设计学生学习这一节用的就是项目学习教学法，学生可以依据实际条件和兴趣爱好，从多个活动项目中选择一个项目，对当前常见的信息资源管理进行调查研究。学生在项目研究过程中会发现当人们遇到问题，可以采用的方法有很多，这些方法各有利弊，但通过网络、计算机来解决一些问题总是会变的快捷、高效。通过网络、计算机来解决问题的方法也有很多，怎样能更加提高效率、提高资源利用率、实现资源共享并解决安全问题，学生进行这些思考并尝试解决这些问题的过程实际上就是在培养计算思维。

3.混合式学习教学法。在信息技术必修模块中《编制计算机程序解决问题》这一环节当中，采用翻转课堂的教学模式，在课前通过微视频和导学案的方式，让学生了解计算机与程序，VB程序的编制环境以及基本元素，抛出实际问题要求学生通过分析。解决该问题可以有多种算法，学生在课上利用程序来实现该算法，并且分析哪种算法才是最佳算法。这一系列过程使得理论和技术类的知识都由学生课下完成，课上主要进行计算思维的培养，让计算思维的培养变的集中且高效。

（二）从微观的角度培养计算思维

所谓微观的角度，就是针对计算思维某个方面思维的培养。计算思维包括算法思维、抽象、建模、约简、分解、概括等多种思维方式，在教学中可以针对某个方面，结合教学内容设计课堂活动。例如：

1.在涉及算法的教学内容中，通过设计游戏或者解决实际问题，让学生体验游戏和解决问题时如何设计算法，不同的算法有什么特点，什么样的算法是最优方案，从而培养学生的算法思维。

2.在剖析和建立数据库时，因数据库要应用于现实世界，现实世界数据之间的关系往往比较复杂。学生学习信息技术必修模块，太复杂的数据关系学生肯定吃不消，就需要使用一些抽象和约简的手段来处理数据库中数据的复杂性。

3.将一个大问题分解成一个个的子问题来解决，是我们解决问题时常常使用的方法，这也是计算思维的一种思维方式。例如我们把多媒体信息的加工与表达中素材的加工与处理分解成对文本、图像、声音，视频的加工与处理，对每一种素材的加工处理方法进行详解，才能确保学生制作出高质量的多媒体作品。

4.在信息技术必修模块的知识类内容教学中，教师要善于引导学生发现新旧知识之间的联系，以及它们之间的异同，从而让学生根据这些联系和异同概括出新知识的关键点，这也是在计算思维培养的一个方面。

三、结束语

关于计算思维的培养，其重要性教师们都已明确，本文帮助教师们剖析计算思维的概念和本质，提出了一些能够用于课堂教学的培养学生计算思维的策略和方法。目前能够借鉴参考的教学实践案例还比较少，教师需要不断地实践来修订自己的教学设计，以期真正的通过课堂活动来有效培养学生的计算思维。另外，一种思维方式是否进步，评价的方法和标准都比较难确定，在教学中如何评价学生的计算思维得到有效培养，也是接下来教师们需要重点研究的。

参考文献

[1]谢忠新，曹杨璐.中小學信息技术学科学生计算思维培养的策略与方法[J].中国电化教育，2015（11）：116-120.

[2]张立国，王国华.计算思维：信息技术学科核心素养培养的核心议题[J].电化教育研究，2018，39（05）：115-121.