陳賢芳

【摘 要】本文針對(duì)初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，通過分析excel教學(xué)與學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系，從計(jì)算思維的內(nèi)容、教學(xué)案例及實(shí)施效果兩個(gè)方面探析如何在excel教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維；excel 教學(xué)；案例探析

初中信息技術(shù)教材（廣教版第一冊(cè)《信息技術(shù)》）第一章第3節(jié)《計(jì)算機(jī)的基本工作原理》中，提到計(jì)算機(jī)不僅僅是一種處理信息的便捷工具，更為重要的是人們還可以運(yùn)用自己的智慧、發(fā)揮自己的創(chuàng)意去解決那些計(jì)算機(jī)時(shí)代之前不敢嘗試或者無法實(shí)現(xiàn)的問題，從而豐富自己對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)。這就需要人們?cè)谒伎?、研究、解決問題的時(shí)候要具備像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思維的能力。計(jì)算思維應(yīng)成為每一個(gè)人應(yīng)具備的基本技能。如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維呢？筆者就此問題在Excel軟件教學(xué)中開展了一些探索。

第一，從學(xué)科的特點(diǎn)和深層價(jià)值出發(fā)，按照學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)重組教學(xué)內(nèi)容，形成具有一定內(nèi)在聯(lián)系的相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。

教學(xué)案例一：在教學(xué)中介紹EXCEL軟件界面時(shí)，同學(xué)們最先接觸到的是單元格的編碼。其中行用1，2，3……的數(shù)字編碼；列編號(hào)用A；B；C……英文字母編碼。對(duì)此，教師提出兩個(gè)問題：一張表格最多可以有256列；26個(gè)英文字母如何編寫這個(gè)列編號(hào)？猜猜Z列之后的列編碼是什么呢？未曾使用過EXCEL的學(xué)生，一般難于猜測(cè)到Z列之后的編碼是AA列。當(dāng)學(xué)生拖動(dòng)工作表看到后續(xù)的列編號(hào)時(shí)，有恍然大悟之舉。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步舉出生活中的編碼案例（如學(xué)號(hào)、考號(hào)、小區(qū)房屋編碼），或者說說編碼在日常生活、工作管理中的運(yùn)用與設(shè)想（列舉超市物品管理、條碼、二維碼的運(yùn)用、產(chǎn)品序列號(hào)等），從而讓學(xué)生樹立編碼思維：信息編碼的目的在于為計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)與實(shí)際處理的信息之間建立聯(lián)系，提高信息處理的效率。

學(xué)生計(jì)算思維養(yǎng)成：信息編碼是計(jì)算機(jī)信息處理的基礎(chǔ)。如何給信息編碼，才能高效、科學(xué)地對(duì)信息進(jìn)行管理和處理呢？在教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)日常生活中對(duì)信息編碼的理解和思考，學(xué)會(huì)給信息合理編碼，為數(shù)據(jù)的分析與處理后續(xù)主題教學(xué)打下思維基礎(chǔ)。

第二，通過探究EXCEL軟件處理信息的過程，體驗(yàn)計(jì)算思維的核心思想。

教學(xué)案例二：EXCEL軟件的公式與函數(shù)是該軟件數(shù)據(jù)處理的核心。其中，公式法學(xué)生容易理解，但對(duì)初次接觸函數(shù)的初中八年級(jí)學(xué)生來說，函數(shù)還是一個(gè)抽象的概念。如何讓初中學(xué)生可以快速接受函數(shù)的概念呢？首先，先讓學(xué)生體驗(yàn)利用簡(jiǎn)單的公式進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)一個(gè)學(xué)生5科成績(jī)總分，如下圖①。

學(xué)生可以很快學(xué)會(huì)用公式法來統(tǒng)計(jì)一個(gè)學(xué)生的5科成績(jī)：=c17+d17+e17+f17+g17。接下來，繼續(xù)利用公式法統(tǒng)計(jì)全班同學(xué)語(yǔ)文科的總分，如下圖②。學(xué)生如果繼續(xù)用公式法，那么，輸入的公式為：=c5+c6+…+c52+c53；公式寫起來是非常繁瑣的。此時(shí)，引入函數(shù)sum的概念，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣解決問題的思維：將復(fù)雜的問題打包處理成一個(gè)簡(jiǎn)單的功能插件，讓復(fù)雜的問題設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單化；也是計(jì)算機(jī)科學(xué)思維的一種方式。

學(xué)生計(jì)算思維養(yǎng)成：學(xué)會(huì)對(duì)一個(gè)問題的相關(guān)方面建模使其易于處理的思維方法。一方面，讓學(xué)生了解將復(fù)雜問題（任務(wù)）打包成一個(gè)簡(jiǎn)單插件的思維方法，對(duì)遇到的問題學(xué)會(huì)抽象的多層次思考，并提出合理的解決措施。另一方面，計(jì)算思維是數(shù)學(xué)和工程思維的互補(bǔ)與融合，它能使EXCEL教學(xué)更加全面、具體，對(duì)EXCEL教學(xué)水平的提高具有極其重要的作用。

第三，每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的內(nèi)容設(shè)計(jì)為完全開放的主題，或者確定一個(gè)大的主題范圍，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)能夠應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容解決的信息技術(shù)問題，從中選擇出合適的問題作為項(xiàng)目主題。

教學(xué)案例三：筆者在編寫EXCEL研學(xué)案的過程中采用了從章節(jié)統(tǒng)籌教學(xué)的研學(xué)案設(shè)計(jì)策略。章節(jié)學(xué)習(xí)路線圖；“紅藍(lán)黃綠青橙紫棕粉金”EXCEL學(xué)習(xí)十色高手進(jìn)階。

在該章節(jié)研學(xué)案中，第一，利用EXCEL軟件環(huán)境設(shè)計(jì)而成，集成了EXCEL教學(xué)內(nèi)容中各節(jié)的知識(shí)點(diǎn)；學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)，就是熟悉軟件的過程。EXCEL“研學(xué)案”是一個(gè)工作簿，在每張表格設(shè)置一個(gè)研學(xué)問題，不僅問題任務(wù)明晰；學(xué)生在該研學(xué)案中，也能在完成研學(xué)任務(wù)的同時(shí)潛移默化、清晰地辨析工作簿與工作表的的關(guān)系，工作表標(biāo)簽的重命名、設(shè)置標(biāo)簽顏色等軟件的知識(shí)點(diǎn)。第二，問題設(shè)置適應(yīng)性廣，教師可以根據(jù)自己的教學(xué)，調(diào)節(jié)課時(shí)教學(xué)內(nèi)容。第三，問題設(shè)置適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)分層；學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的同學(xué)可以“跑”在前面。第四，體現(xiàn)“研學(xué)后教”教學(xué)理念，學(xué)生學(xué)習(xí)具有交互性、部分知識(shí)點(diǎn)有自動(dòng)評(píng)價(jià)功能，如下圖③。通過章節(jié)研學(xué)案有序引導(dǎo)，學(xué)生可以自主、能動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師功能的主導(dǎo)隱藏在課堂之外；在課堂中，教師起著管理、釋疑的作用。

學(xué)生計(jì)算思維養(yǎng)成：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類行為理解等一系列涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。在筆者的EXCEL研學(xué)案中，契合計(jì)算思維的培養(yǎng)思路。教師指導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際問題出發(fā)，通過分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)建簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的解決，從而體現(xiàn)“抽象和自動(dòng)化”，將對(duì)學(xué)生后續(xù)的思維發(fā)展起到非常重要的奠基作用。

綜上所述，EXCEL課程作為計(jì)算機(jī)教學(xué)的重要組成部分，對(duì)計(jì)算思維的應(yīng)用較為頻繁，這主要基于計(jì)算思維對(duì)該課程教學(xué)的重要作用。一方面，計(jì)算思維趨于概念化，它不只是簡(jiǎn)單地對(duì)計(jì)算機(jī)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)或者表格進(jìn)行編程，而是應(yīng)用計(jì)算機(jī)教學(xué)中的理論知識(shí)對(duì)遇到的問題進(jìn)行抽象地多層次思考，提出合理的解決措施。另一方面，計(jì)算思維是數(shù)學(xué)和工程思維的互補(bǔ)與融合，它能使EXCEL教學(xué)更加全面、具體，對(duì)EXCEL教學(xué)水平的提高具有極其重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李花，梁輝.基于計(jì)算思維的EXCEL課程教學(xué)改革初探[J].工業(yè)和信息化教育，2013（06）.

[2] 王桂榮.淺談EXCEL教學(xué)中的計(jì)算思維培養(yǎng)[J].民營(yíng)科技，2014（11）.