中学信息技术课学生计算思维培养的策略与方法

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　　【内容摘要】当今时代，信息技术飞速发展，计算思维成为适应时代发展的新思维。这种思维模式逐渐受到各方学者的关注和研究。目前，计算思维已经越来越发展成为人们的基本技能，每一个人都应该热心于它的学习和运用。放眼未来，在日常生活和许多职业中，的确需要一些传统的数学思维，但是计算思维将被用于方方面面，擅长于此将是几乎所有未来职业成功的关键，所以，对孩子们计算思维教育的重要性不容忽视，笔者在分析了国内一些专家学者关于计算思维的研究成果之后，对计算思维的概念和内涵有了更深层次的了解和掌握，并结合中学生信息技术课程，提取课程中关于计算思维能力培养的框架体系，对进一步提升中学生的计算思维能力提出可行性意见。
　　【关键词】中学信息技术课  计算思维  中学学生
　　所谓计算思维，通俗的讲就是将计算机科学概念运用到实际计算中去，帮助解答一些疑难问题以及系统设置的规律性问题，以便优质高效的完成计算任务。计算思维通过分析各类数据问题和系统设计以及人类的行为等诸多问题，对其给予恰当的解释。计算思维与人类的生活息息相关，密不可分，是一个理论和实践相结合的系统性概念。随着互联网的使用和普及，人们的思维方式也有了极大的改变，以计算机技术为基础发展起来的计算思维成为人们关注学习的重点。可以说，计算思维在推动新时代发展中的作用越来越突出。
　　一、中学信息技术课程学生计算思维培养的必要性分析
　　加强中学信息技术学科学生计算思维的培养是目前中学教学向信息化、现代化迈进的重要目标与有效手段。对学生计算思维能力的培养已经成为学校衡量信息技术学科教学质量的重要指标。
　　1.加强中学信息技术课程学生计算思维的培养是信息技术学科教学的重要目标
　　学生计算思维的培养，是目前中学信息技术学科教学的重要目标。学校注重学生计算思维的培养，对学生信息处理质量和信息加工效果提出高标准要求，能够进一步促进学生对信息技术知识的了解和吸收。在此阶段，教师要把学生的计算思维培养作为教学的重要目标，注重学生计算思维的培养;同时，注意将实操与理论相结合，引导学生在课堂中不断讨论与研究，逐渐形成科学的计算思维，为日后的信息技术课程教学培养工作打下良好的基础。
　　2.加强中学信息技术课程学生计算思维的培养是学生信息技术深入学习的重要保障
　　激发中学生的计算思维，有助于促进中学生对信息技术学科的深入了解和学习。计算思维的培养有赖于学生个人操作能力和思维能力的双重培养，这些都是中学信息技术学科中各项知识与原理培养的必经阶段;同时，也通过对学生信息技术的培养，让学生对操作信息技术有更深刻的体会，更能轻松的掌握计算规律，提高其计算思维能力。
　　二、中学信息技术课程学生计算思维培养的策略分析
　　1.增加“算法思维培养”的课堂活动
　　对中学生进行算法思维培养，要在信息技术课教学过程中适当增加一些有益于提升学生算法思维能力的课堂游戏和课堂活动。通过这样做，不仅能够提升学生的课堂参与度，也能够调动学生信息技术知识的学习积极性。由此可见，算法思维培养的课堂活动是一项一举多得的教学模式，值得广泛推广。
　　在指导学生学习“算法与程序设计”的模块中，对学生对于“算法的初步认识”教学内容的学习可以设置一些游戏环节。比如组织学生开展“竞猜数字”的游戏活动。为了提高学生的参与积极性，教师对竞猜正确的学生给予一定的奖励，比如“笔记本”之类。教师可以在1～100之间随机抽取一个数字，在抽取的过程中不要给学生任何数字暗示，抽取完成后放在手心里，背对学生，引导学生对数字进行猜测，引导过程需循序渐进，必要时，可以分步进行，对学生问一些有针对性的问题，比如“这个数字是否是个位数？这个数字的奇偶性？”等等，让学生进行猜测，鼓励学生在课堂上积极的提出任意与之相关的问题。老师在解答的过程中，只需要回答“是或者不是”，不能做任何暗示性的回答。为了维护课堂秩序，老师可以限制每个学生只可以提问一次。通过这种游戏方式可以实现课堂教学的有效互动，提高学生的课堂参与程度，能够让学生更好的提升对信息技术学习的兴趣，为日后的计算思维的培养打下良好的基础;同时，也会对他们在日后的工作和学习产生很大的帮助。
　　老师在学生猜测完成后，可以进行第二轮的“数字竞猜”游戏。比如可以选取100～200的区间，教师可以要求学生必须从数字100开始猜测;同时，为了调动竞猜的积极性，老师让学生们提出任意与之相关的问题，比如“请问是数字100么？请问数字开头是1么？”等等。学生通过问这些问题，能够明确“計算线索查询”的方式。
　　教师还可以继续选择1～100中的任意数字，进行第三轮“数字竞猜”游戏。这次，教师可以告知学生关于数字的一些有效信息，比如“明确数字高于20低于80”等等。学生在这期间可以提出关于数字的任何问题，比如“这个数字低于50么？这个数字能被3整除么？”老师只需要回答“是或者不是。”不需要回答其他多余的问题。最后，教师基于学生的回答，给出正确答案，并对游戏环节争取他们的意见，比如“同学们，你们觉得这几种竞猜方式，哪一个更加简单？”通过问题，发现同学们在课堂实操课过程中具体问题。在最后课堂总结阶段，对每位同学的课堂表现予以打分，并给出评价。这样一来，学生在数字竞猜游戏中也会感受到不同的竞猜方式下，思考问题的不同方式，进一步提升计算思维能力。在学生们对三轮游戏总结完成之后，教师可以带领学生进入到更加深入的游戏环节，适当增加游戏难度。教师可以在1～500中抽取一个数字，然后再在1～1000中抽取一个数字，让学生先后竞猜这两个数字，进一步锻炼学生对数字的“二分查找方式”。学生通过对“二分查找方式”的灵活运用，能够更加深入了解算法的概念以及算法的应用策略。
　　2.增加“分解思维培养”的课堂活动
　　在信息技术教学过程中，分解思维培养方式是教师为了提升学生对信息技术知识的灵活掌握程度常用的一种教学方式。分解思维就是教师基于每个学生的特点，进行有针对的教学设计，随时改进教学方案，打造高互动、高生成性的中学信息技术教学模式，给学生带来全新的信息技术学习体验。 　　这里，笔者以计算机硬件组成为例。教师在信息技术教学过程中，为了能够为学生真实展现计算机硬件组成设备，可以在课堂上有选择性的对计算机设备进行拆卸。这些工作可以借助多媒体方式，不必现场操作，可以事先录好拆卸过程，然后在课上给学生们放映出来。让学生真切看到计算机的每一个零部件的构成和组成方式，这样，学生们对计算机的了解也会更加全面。教师可以在学生观看完多媒体视频之后，给予他们自由发言的时间，可以限定为10分钟，每个人限定3分钟之内，发言内容要与观看视频相关。在学生发言过程中，教师也要认真做好记录，对每一位学生的发言进行大纲式总结，同时鼓励学生在发言中向老师提出问题，教师要一一作出解答。最后，在课堂快要结束的时候，教师要检查学习成果，可以通过引导学生竞技抢答等方式，对学生的学习成果进行验收，进一步提升学生的问题分析能力。学生门形成缜密的思维逻辑，创新能力有所提升，也能够让他们更好的胜任以后的工作，提升其适应社会的能力。
　　结束语
　　不难发现，在现代信息时代的大背景下，大部分学生都能够接触到计算思维，但是对计算思维的理解还处于启蒙和引导阶段，还不能够深刻的意识到计算思维的重要性。要想让学生对计算思维有更全面和更深刻的认知，这就需要教师能够通过教学实践将计算思维的理念以全新的教学方式引入到中学生的信息技术教学课堂中去，将提升学生的计算思维能力作为实践教学的重中之重。因为随着信息技术全球化的发展，学生信息技术的综合学习越来越多的依靠信息技术科学教学中计算思维的培养，这是一个不可争辩的大背景趋势。教师通过对学生算法思维能力的培养以及对算法思维分解方式的培养，能够锻炼学生的计算思维，真正展现信息技术学科教学的价值和必要性，实现学生综合学习能力的全面提升，这也有助于为社会培养出一批更具創新能力的人才。
　　【参考文献】
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　　（作者单位：广东省惠州市第一中学）
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