陸世遠(yuǎn)

摘要：計(jì)算思維、理論思維與實(shí)驗(yàn)思維并稱(chēng)三大科學(xué)思維，是當(dāng)前教育界和計(jì)算機(jī)界受關(guān)注度較高的重要課題，而其中在信息技術(shù)課程中對(duì)中學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維能力的培養(yǎng)備受關(guān)注。在初中信息技術(shù)教學(xué)中加大對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的鍛煉，既能夠綜合提升學(xué)生的信息化素養(yǎng)，也能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。文章基于計(jì)算思維的基本概念及相關(guān)應(yīng)用，通過(guò)提出多方面的創(chuàng)新性教學(xué)策略，探究其在初中信息技術(shù)中的實(shí)踐渠道和應(yīng)用價(jià)值，希望能為初中信息技術(shù)教學(xué)方式的優(yōu)化升級(jí)提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;初中信息技術(shù);創(chuàng)新教學(xué)

引言：在初中信息技術(shù)教學(xué)中，計(jì)算思維一直是教師講授的重要內(nèi)容，從教材體系來(lái)看，可以表現(xiàn)計(jì)算思維的內(nèi)容便是關(guān)于編程的問(wèn)題，而這也是初中信息技術(shù)教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)。由于許多學(xué)生在初中以前并沒(méi)有接觸到過(guò)多的信息技術(shù)知識(shí)，初中信息技術(shù)教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候必然會(huì)遇到一定的問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)很大程度上影響教師教學(xué)活動(dòng)的正常開(kāi)展。但是，隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)入新的歷史時(shí)期，計(jì)算思維對(duì)于學(xué)生的未來(lái)成長(zhǎng)越來(lái)越重要。因此，本文就初中信息技術(shù)教師培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略等進(jìn)行探討。

一、計(jì)算思維在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中的作用

2006年，周以真教授提出，計(jì)算思維是一種將計(jì)算機(jī)科學(xué)問(wèn)題應(yīng)用于理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)、問(wèn)題解決和人類(lèi)行為的方法。在周以曾教授的研究基礎(chǔ)上，許多學(xué)者提出了計(jì)算思維的符號(hào)概念，如編程、算法、數(shù)據(jù)軟件，以及計(jì)算思維中的形式計(jì)算、結(jié)構(gòu)化、鏈接和優(yōu)化。在學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的背景下，王榮亮教授認(rèn)為，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、研究型、實(shí)驗(yàn)型的教學(xué)模式，可以有效激發(fā)學(xué)生的計(jì)算思維。

一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算思維在初中信息技術(shù)課程的教學(xué)中有以下幾個(gè)作用：一是鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注信息技術(shù)。在初中信息技術(shù)教學(xué)中，在此基礎(chǔ)上重新測(cè)試課程并制定系統(tǒng)全面的教學(xué)計(jì)劃，融合計(jì)算思維，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注信息技術(shù)，充分發(fā)揮。促進(jìn)計(jì)算思維，有效提升課程實(shí)際效果二、鼓勵(lì)學(xué)生思考學(xué)生與信息技術(shù)的關(guān)系計(jì)算機(jī)操作必須遵循一定的數(shù)學(xué)規(guī)則在初中信息技術(shù)教學(xué)中引入計(jì)算思維，不僅可以激發(fā)學(xué)生思考人與信息技術(shù)的關(guān)系，也可以為他們提供發(fā)現(xiàn)的思路和途徑。，分析和解決問(wèn)題，豐富課程教學(xué)內(nèi)容保證課堂教學(xué)的有效性三、提高編程的教與學(xué)能力將計(jì)算思維融入教學(xué)中，不僅可以?xún)?yōu)化教學(xué)體系，豐富教學(xué)內(nèi)容，還可以改善算法和程序設(shè)計(jì)的狀態(tài)，提高程序設(shè)計(jì)教學(xué)的效率和質(zhì)量。程序設(shè)計(jì)是信息技術(shù)課程體系中的一門(mén)必修課。

二、計(jì)算思維在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中的滲透方法

（一）樹(shù)立建模思想，有效啟蒙計(jì)算思維

在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的過(guò)程中，建模思想起到的作用是極為重要的。而且，在學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活實(shí)踐中都會(huì)有許多單靠機(jī)械記憶無(wú)法解決的問(wèn)題，如果教師只是單一地進(jìn)行知識(shí)的講解，那么當(dāng)更換應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，學(xué)生往往會(huì)束手無(wú)策，很難找到針對(duì)性的解決策略。一旦操作場(chǎng)景發(fā)生了改變，許多學(xué)生就無(wú)法有效地解決問(wèn)題。因此，教師就應(yīng)將建模思維滲透到教學(xué)中，使學(xué)生在腦海中樹(shù)立建模思想，以建模的方式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

例如，“雞兔同籠”問(wèn)題就是一個(gè)可以用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生建模能力的經(jīng)典案例。問(wèn)題描述：有若干只雞和兔在一個(gè)籠子里，已知雞和兔共有35個(gè)頭，94只腳，請(qǐng)推斷雞和兔分別有多少只？教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析并建立模型。所謂模型，就是利用數(shù)學(xué)符號(hào)去描述系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)量關(guān)系，概括出可操作的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。一般情況下，模型可以進(jìn)行遷移應(yīng)用。在日本，人們也在研究“雞兔同籠”問(wèn)題，只不過(guò)日本人將之稱(chēng)為“龜鶴問(wèn)題”。經(jīng)過(guò)對(duì)比就會(huì)發(fā)現(xiàn)，“龜”和“兔”都是4只腳的動(dòng)物，“鶴”和“雞”都是2只腳的動(dòng)物，所以“龜鶴問(wèn)題”的模型和“雞兔同籠”的模型是一樣的，甚至還會(huì)衍生出更多其他的同類(lèi)問(wèn)題，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生的計(jì)算思維能夠得到發(fā)展。

（二）盡量選取生活相關(guān)教學(xué)案例

信息技術(shù)學(xué)科內(nèi)容抽象，但又與生活息息相關(guān)，因此教師在一些抽象且難度較大的教學(xué)內(nèi)容中可以適當(dāng)引用生活化案例，或者對(duì)案例場(chǎng)景進(jìn)行再現(xiàn)，讓學(xué)生在一種相對(duì)熟悉的情境下進(jìn)行思維遷移，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬解決案例問(wèn)題，為計(jì)算思維能力的有效鍛煉開(kāi)辟渠道。例如在七年級(jí)《數(shù)據(jù)圖表與分析》一章中要求學(xué)生對(duì)所分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的圖表制作。創(chuàng)建圖表并不復(fù)雜，但由于圖表種類(lèi)較多，部分學(xué)生容易對(duì)其屬性產(chǎn)生混淆，因此教師可以引用生活中常見(jiàn)的圖表讓學(xué)生更好區(qū)分，如氣溫變化圖、家庭支出比例圖和各省份GDP比較圖，這些圖分別有折線(xiàn)圖、扇形圖及柱狀圖，可見(jiàn)用途不同，圖表種類(lèi)就會(huì)各有差異。對(duì)圖表屬性差別有所了解后，教師可以提供某個(gè)家庭收支費(fèi)用的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生進(jìn)行圖表的制作。有了前面案例的參考，再加上這些與學(xué)生日常生活息息相關(guān)的數(shù)據(jù)，學(xué)生可以“對(duì)癥下藥”，操作起來(lái)自然也更有熟悉感。一個(gè)簡(jiǎn)單的生活案例引入，可以一步步引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地思考與探究，更有利于計(jì)算思維的不斷滲透。

（三）在問(wèn)題解決中滲透

在初中信息技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐中，問(wèn)題解決主要是以現(xiàn)實(shí)問(wèn)題解決為核心，并根據(jù)教學(xué)大綱要求設(shè)置問(wèn)題，再以問(wèn)題為突破口來(lái)引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率的。在問(wèn)題解決過(guò)程中，教師要在實(shí)踐中盡可能地制造懸念，以此激發(fā)學(xué)生的探究興趣，促使他們積極參與教學(xué)活動(dòng)，確保課堂教學(xué)的有效性。另外，科學(xué)、合理的問(wèn)題解決案例有利于打破學(xué)生的固有思維模式，使其計(jì)算思維能力得到提升。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，初中信息技術(shù)的課堂教學(xué)應(yīng)該更多地注重提高學(xué)生的計(jì)算思維，以更好地符合新時(shí)期的教學(xué)要求，為國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)化人才。在初中信息技術(shù)教學(xué)中，計(jì)算思維的培養(yǎng)主要依賴(lài)編程知識(shí)的教學(xué)，教師應(yīng)該將編程教學(xué)與學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)融合起來(lái)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

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