计算思维在初中信息技术课堂中的培养策略
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摘要：计算思维属于初中信息技术教学中的一个关键课题，是教育改革的发展方向之一。在初中信息技术课堂教学中培养学生的计算思维，对教学质量的改善及创新型人才目标的实现有着重要的推动作用，更有助于他们对其他科目知识的学习。
关键词：计算思维 ;信息技术 ;课堂教学
在信息化日益普及与高速发展的时代，在初中，信息技术课程的地位得以显著提升，计算思维的培养更是显得异常关键。在初中信息技术课堂教学中，教师应结合教学内容，从多个方位与层次培养学生的计算思维，改善思维能力与计算机应用能力，同时发展创新精神与创造能力，使其成为社会需要的复合型人才。
一、加强算法程序教学，使学生体验计算思想
在初中信息技术课程教学中，算法和程序设计教学能够让学生体验算法思想，不过编程教学很难大规模地开展，只能为少数特长生开设。随着信息技术在当今社会的高速发展，计算机系统影响着人类社会的方方面面，包括生活、文化与经济等，正面向智能化、数据化与程序化的方向发展。对此，在日常教学中，初中信息技术教师应适当加强算法与程序教学，融入计算思维，培养学生的动手操作与动脑思考能力，并合理开展编程语言教学，为他们提供更多体验计算思想的机会。
在进行初中信息技术《程序设计语言》教学时，教师可利用问题导入法揭示教学内容，先询问：大家有没有玩过电脑游戏？有没有同学想过自己设计和编写游戏？讲述游戏就是程序，要想设计与制作游戏需要学习“程序设计语言”知识。接着，教师带领学生体验利用VB语言编写的“三角形面积”程序，搭配多媒体课件展示问题与具体语句，使他们感受到计算机程序语言的简练，感知计算过程，理解程序语句的含义，及输入和运行程序。然后进行小结：使用计算机能识别的语言来描述的指令，就是计算机程序。之后，教师组织实践活动，和学生一起编写计算半径为8.5cm圆的周长和面积的程序，由他们分析任务和确定算法，做好程序调试工作，使其亲身体验编写程序的过程，并让学生自由讨论该程序的计算方法，使他们感到程序的实用。
上述案例，教师采用以自身为主导、学生为主体的程序设计教学模式，为他们提供亲身编写程序的机会，使其在实践学习中更好地体验计算方法与流程，增强对计算思想的认知。
二、采用游戏设计教学，培养学生计算思维
初中信息技术教学中的游戏设计并不是常见的游戏化教学，而是采用游戏化体验设计与游戏机制，吸引学生主动参与设计，这是培养他们计算思维的途径之一。初中信息技术教师在课堂教学中，应当利用游戏化设计教学模式诱发学生的学习动机，辅助他们学习计算机知识，提升电脑应用水平，促进情感态度与价值观教学目标的实现。在这种教学模式下，由学生亲身参与游戏化的设计，可促使他们自主、自发地学习信息技术知识，既能够提高课堂教学效率，还可以培养计算思维。
在初中信息技术《制作Flash动画》教学中，涉及多个动画类型，包括遮罩动画、引导层动画、形状补间动画、动作补间动画等，将这些动画类型综合运用起来，搭配多个动物、人物等元素形象，能制作出一个综合动画作品，这就类似一个小游戏。此时教师可组织学生设计、制作動画，先要求他们浏览素材选择人物形象，构思故事情节，并简单描述，如：傍晚，一个小男孩在海边沙滩上边走边捡贝壳捉鱼虾;接着，分析剧情，罗列动、静对象，编成图表;然后按照元素出场顺序，在时间轴上呈现故事情节，随后学生自由设计。设计过程要注意：需要和贝壳、鱼虾的地点吻合;停留时间与再次出发，要和贝壳、鱼虾消失的时间保持一致。
针对上述案例，教师采用类似游戏化的教学模式，让学生在设计制作动画过程中感受到信息技术知识的神奇与魅力，通过对时间的计算培养计算思维，实现预期教学目标。
三、运用问题促进教学，引领学生思考计算
问题解决教学是一个较为流行的新型教学模式，指的是以呈现现实问题为切入点，在课堂上设置疑点或问题，以解决问题为突破口，推动学生对知识的学习、技能的掌握及思维能力的锻炼。在初中信息技术教学过程中，教师可以尝试采用问题解决的教学模式，将一些实际问题引入课堂，不断制造悬念，快速吸引学生的注意力，引发他们主动思考、积极计算，通过对问题的解决培养计算思维。同时，初中信息技术教师在选择问题时，要考虑到学生的实际情况，注重问题的可行性。
在开展初中信息技术《程序设计的过程》教学时，当学生学习教材内容后，教师引入问题：在一个矩形场地，一辆小车从左、右任意起点出发，避开中间的障碍物进入异侧停车区。要求：编写程序前规划小车的行驶路线，以小组为单位进行商议，画出能够实现小车行走任务的所有路线，通过比较选出最佳路线。
预设1：先让小车沿直线行驶，经过障碍左转或右转至异侧停车区，之后再次左转或右转，沿直线行驶到停车区，该路线小车需完成5步动作。
预设2：先让小车沿直线行驶到同侧停车区，随后进行直角转弯至另一侧的停车区，该路线小车只需完成三步动作。
小车行驶路线和走向的规划，能够对后续程序编写产生直接影响，学生通过择优对比，可以明显发现第二种方案更有优势，从而确定问题解决的思路。
在上述案例中，从学生解决问题的流程来看，虽然都能完成解题方案，不过在问题分析与方案设计上有所不同，通过对路线优劣的比较和思考，可以培养学生的计算思维。
四、善于发现教学时机，发展学生计算思维
在大数据时代，数据不断增长、规模不断扩大，面对各种各样的数据，仅靠人脑很难有效分析与解释。在初中，信息技术教学承担着培养学生数据分析、计算和处理能力的重任，新课程标准明确要求学生可以运用电子表格统计和处理数据，进行简单的数据分析和直观表达。因此，在课堂教学中，初中信息技术教师应该善于发现教学机遇，合理开发与利用教学资源和学生资源，综合多个方面的有利因素，全力发展学生的计算思维、洞察力，以及信息转换能力。
以初中信息技术《数据处理与统计》教学为例，教师先在课件中呈现本班上次考试成绩表，要求学生在三分钟内计算所有同学成绩的总分，可以利用电脑上的计算器或者用纸笔计算，由于他们很难计算出来，于是就产生质疑：在这么短的时间内怎么才能完成计算？启发：有一个软件可以帮助大家实现。接着，教师指导学生双击桌面上的“成绩表”工作表，观察“总分”H2、H3等单元格，思考问题：单击这些单元格时编辑栏会显示什么？观察编辑栏的公式有什么发现？让他们在小组讨论，发现公式，找出公式输入的位置、使用规律，总结公式的组成。随后教师要求学生在K2单元格中利用公式计算总分，与H2单元格中计算的总分进行检验，引导他们发现计算规律，并尝试采用其他公式计算平均分，顺利转换教学内容。
这样将工作表中的公式与学生实际生活紧密结合起来，将公式由抽象变得具体，使其通过计算自主发现规律，解决现实中一些较感兴趣的问题，让他们体验使用公式计算的乐趣。
总之，在初中信息技术教学实践中，教师应该不断挖掘教学资源、积累教学经验和改进教学方法，以计算思维为中心构建丰富多彩的课堂，从不同角度切入，全方位地利用课堂内外资源，培养学生的计算思维，逐步提高信息技术素养，实现可持续发展。
参考文献：
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[2]王则瀚.培养计算思维的初中信息技术课堂教学实践[J].文理导航，2018，（8）.
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