蔣亞梅

（如東縣掘港高級中學(xué)，江蘇 南通 226400）

信息技術(shù)推動著當(dāng)今社會的快速發(fā)展，相關(guān)人才更是國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略。為了讓更多的學(xué)生接觸、了解、探索信息化技術(shù)，我國從小學(xué)開始便開設(shè)了信息技術(shù)相關(guān)課程。高中階段，學(xué)生對社會發(fā)展、信息技術(shù)等都有了一定的認(rèn)知，此時是提升、深化學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的重要時期，在人才培養(yǎng)中更是有著不可替代的作用[1]。隨著教育改革的深化及核心素養(yǎng)的提出，信息技術(shù)教育也有了更加明確的目標(biāo)，計算思維作為學(xué)科素養(yǎng)之一，也是學(xué)生學(xué)習(xí)、運用信息技術(shù)的基礎(chǔ)。然而，在實際的高中信息技術(shù)課堂中，對學(xué)生計算思維的關(guān)注及培養(yǎng)并不充分，導(dǎo)致學(xué)生雖然上過信息技術(shù)課，但是并不具備新時期高中學(xué)生所應(yīng)具備的學(xué)科素養(yǎng)，因此，探究在教育新階段培養(yǎng)學(xué)生計算思維的方法與策略，具有十分重要的意義。

一、計算思維概述

計算思維作為四種核心素養(yǎng)中的一種，不僅要求高中生熟練掌握、運用各種基礎(chǔ)知識，更是需要學(xué)生針對不同問題，獨立應(yīng)用計算思維分析和解決問題。將計算思維進(jìn)一步分為算法、分解、抽象、概況及調(diào)試五個部分，這些則對教師及學(xué)生提出了較高的要求[2]。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維不但能夠提高學(xué)生的考試成績，而且可以提升學(xué)生解決實際問題的能力，強(qiáng)化其思維邏輯與思辨能力，促進(jìn)學(xué)生形成獨立的思維，提高學(xué)生對信息的綜合運用及解答問題的能力。

二、培養(yǎng)學(xué)生計算思維的意義

（一）教學(xué)改革的需求

教育領(lǐng)域為順應(yīng)時代的發(fā)展，各學(xué)科均積極進(jìn)行改革，雖然說學(xué)生在生活中能夠隨時感受信息技術(shù)帶來的各種便利，但是并不能對相關(guān)知識有一個明確的認(rèn)知。學(xué)校作為系統(tǒng)傳授學(xué)生信息技術(shù)知識的重要陣地，我國要想在未來國際社會信息技術(shù)發(fā)展競爭中占領(lǐng)先機(jī)，則需要利用好校園這塊陣地，為達(dá)到這一目的，教育部制定了相應(yīng)的學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)要求[3]。計算思維素養(yǎng)的提出，為高中信息技術(shù)教師的教學(xué)設(shè)計提出了明確的方向。通過這一素養(yǎng)的引導(dǎo)，信息技術(shù)學(xué)科更是不斷創(chuàng)新教學(xué)方法與模式，更好地促進(jìn)學(xué)生對信息技術(shù)知識的學(xué)習(xí)，為國家戰(zhàn)略發(fā)展培養(yǎng)基礎(chǔ)人才。

（二）提高學(xué)生綜合素質(zhì)

隨著社會的發(fā)展，對于人才的要求也越來越高，掌握一定的信息技術(shù)知識是學(xué)生未來發(fā)展中所必須具備的，而計算思維則能夠幫助學(xué)生更加系統(tǒng)地掌握相關(guān)知識，在學(xué)習(xí)中更快速地理解掌握書本內(nèi)的知識，更加高效地完成相關(guān)任務(wù)。同時也可以讓學(xué)生進(jìn)行自我思考，更加明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，制訂出相應(yīng)的方案，促使學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的逐步提升。計算思維的提升能夠讓學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)生活中具有更強(qiáng)的思維認(rèn)知及更高的綜合素質(zhì)。

（三）促進(jìn)教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變

對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)為教師提出了更高的要求，需要教師不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)。原有的信息技術(shù)教學(xué)方式已經(jīng)不適合新的教學(xué)形勢的發(fā)展要求，教師應(yīng)結(jié)合素質(zhì)教育探索出更加有效的教學(xué)方法，不斷優(yōu)化教學(xué)方案，從而達(dá)到提升學(xué)生計算思維、促進(jìn)學(xué)生全面提升的目的。

三、存在的問題

（一）學(xué)校缺乏重視

受應(yīng)試教育大環(huán)境的影響，學(xué)校始終以學(xué)生高考作為自身追求的目標(biāo)，而信息技術(shù)并不是高考必考科目，因此，學(xué)校就會將其納入“副科”行列。在日常教學(xué)課程設(shè)計中，學(xué)校為了增加學(xué)生學(xué)習(xí)其他高考科目的時間，就會將信息技術(shù)課程的課時安排得很少，有時甚至直接取消這一課程[4]。學(xué)校的這種態(tài)度更是會直接影響到教師及學(xué)生的認(rèn)知，直接導(dǎo)致教師在教學(xué)過程中不認(rèn)真?zhèn)湔n、不仔細(xì)設(shè)計教學(xué)方案，認(rèn)為教學(xué)只是走走形式。學(xué)生也會有同樣的想法，認(rèn)為學(xué)好學(xué)壞都無所謂，不會影響自己的高考成績，因此在課堂上，學(xué)生更多的是在娛樂，只有少部分學(xué)生被興趣支撐著認(rèn)真學(xué)習(xí)。而這些現(xiàn)象的產(chǎn)生都是因為學(xué)校、教師及學(xué)生本人對于信息技術(shù)學(xué)科沒有正確的認(rèn)知，導(dǎo)致教學(xué)活動無法正常開展，更無從說培養(yǎng)學(xué)生的計算思維了。

（二）教師專業(yè)化程度不高

學(xué)校對信息技術(shù)課程的忽略導(dǎo)致師資力量匱乏，在許多高中學(xué)校，甚至沒有專門的信息技術(shù)教師，而是由其他學(xué)科教師代領(lǐng)，而這些教師往往沒有專業(yè)的知識，對信息技術(shù)的內(nèi)容掌握得十分匱乏，導(dǎo)致無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計算思維的要求和目標(biāo)。同時，一些教師對于信息技術(shù)學(xué)科及其核心素養(yǎng)沒有明確的認(rèn)知，沒有上進(jìn)的動力和實質(zhì)的追求，導(dǎo)致教學(xué)重點出現(xiàn)偏差。

（三）學(xué)生缺乏信息意識

高中時期，學(xué)生方方面面感受到信息技術(shù)的重要性，并且經(jīng)過初中階段的學(xué)習(xí)，對信息技術(shù)擁有一定的認(rèn)知。高中時期一些學(xué)生已經(jīng)具備操作各種軟件、熟練使用計算機(jī)的能力，具有較高的學(xué)科素養(yǎng)；但也存在著個別學(xué)生對于信息技術(shù)一竅不通的現(xiàn)象，這樣兩極分化的情況是十分普遍的，導(dǎo)致教師無法有效實施教學(xué)計劃和開展教學(xué)進(jìn)度。

（四）缺乏實踐性

信息技術(shù)實踐性比較強(qiáng)，但是在實際教學(xué)中受到各種外在因素的影響，學(xué)生獲取知識的途徑僅僅依靠書本，所獲取的知識也只能是理論方面，導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握僅僅處于表面，缺少通過理論知識解決實際問題的機(jī)會，直接導(dǎo)致學(xué)生無法深刻理解相關(guān)信息技術(shù)知識，無法理解信息技術(shù)課程開設(shè)的意義，不利于學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的提升。

四、教學(xué)策略

（一）提高認(rèn)識，轉(zhuǎn)變觀念

要想在高中信息技術(shù)課堂培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，首先要改變學(xué)校、教師、家長及學(xué)生對信息技術(shù)學(xué)科的傳統(tǒng)認(rèn)知。學(xué)校及教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到在當(dāng)今社會發(fā)展中，信息技術(shù)所占據(jù)的重要地位，轉(zhuǎn)變教師與學(xué)生對信息技術(shù)“副科”身份的認(rèn)識，讓學(xué)生認(rèn)識到自己所學(xué)知識對社會發(fā)展的積極作用，增加學(xué)生學(xué)習(xí)知識的動力，為培養(yǎng)學(xué)生的計算思維打下基礎(chǔ)[5]。學(xué)校要增加其課程開設(shè)數(shù)量，加強(qiáng)機(jī)房等設(shè)施的利用率，同時引進(jìn)專業(yè)的技術(shù)人才，為培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)提供堅實的保障。教師要逐步提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)思維與模式，通過網(wǎng)絡(luò)視頻、教師交流等渠道獲取最新的教學(xué)理念，并將其與實際課堂進(jìn)行深度融合。教師要在課堂中引導(dǎo)學(xué)生不要以“副科”的眼光看待信息技術(shù)，充分認(rèn)識到信息技術(shù)對人類發(fā)展的促進(jìn)作用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

如在“信息系統(tǒng)與社會”的章節(jié)內(nèi)容教學(xué)中，教師就應(yīng)在課前做好充足的準(zhǔn)備，明確本節(jié)教學(xué)的目標(biāo)，即讓學(xué)生明確“信息技術(shù)的發(fā)展歷程”，思考“信息技術(shù)與人類的聯(lián)系”等。在講解信息技術(shù)的發(fā)展情況時，以自動駕駛汽車、智能機(jī)器人等在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用為例，讓學(xué)生獨立思考、大膽想象，暢想信息技術(shù)在未來生活中會為人們帶來哪些改變，增強(qiáng)學(xué)生對信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，從而愛上信息技術(shù)的學(xué)習(xí)。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法雖然能夠讓高中生了解基本的信息技術(shù)知識，但是能讓高中生做到熟練掌握和深入應(yīng)用，卻是很難實現(xiàn)的。因此，教師要逐步改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，積極學(xué)習(xí)各種新型前沿知識，并將其與信息技術(shù)課堂進(jìn)行有機(jī)融合，提高信息技術(shù)課堂的教學(xué)效率，促進(jìn)對學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)[6]。

培養(yǎng)學(xué)生計算思維不僅僅需要科學(xué)的教學(xué)方法，還需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計與分析。在實際的教學(xué)中，積極采用新的教學(xué)理念，提升信息技術(shù)教師的學(xué)科素養(yǎng)，不斷優(yōu)化與革新教學(xué)模式，以課本內(nèi)容為依托，但又不僅僅局限于書本，積極發(fā)揮教師在信息技術(shù)課堂的引導(dǎo)作用，讓學(xué)生能夠自覺地思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、探究并最后解決問題。這就需要教師根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容合理地選擇教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生計算思維的提升。教師在教學(xué)中以明確的計算思維進(jìn)行講解，在一遍遍的接觸中，學(xué)生也會逐步形成相應(yīng)計算思維。

如在“人工智能的運用”這一課的教學(xué)中，在正式授課之前，教師首先通過視頻、動畫及講解的方法，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。如教師可以播放各種ET工業(yè)圖片，讓學(xué)生思考運用了哪種技術(shù)，而后通過視頻帶領(lǐng)學(xué)生了解人工智能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活中的應(yīng)用。其次，在程序編碼教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生充足的練習(xí)時間，同時布置相應(yīng)的課后作業(yè)，對學(xué)生進(jìn)行分組，讓每一組學(xué)生運用之前所學(xué)的Python 語言設(shè)計出一個小程序，此時組內(nèi)每一位學(xué)生則需要進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)代碼編寫，最后將小組所有成員所寫的程序進(jìn)行總結(jié)、歸納及展示。通過這樣的教學(xué)方法，學(xué)生能夠及時鞏固之前所學(xué)的知識，對于構(gòu)建信息知識體系有著積極的促進(jìn)作用。

（三）豐富教學(xué)內(nèi)容

高中信息技術(shù)知識具有碎片化這一特點，加之學(xué)生缺乏時間及機(jī)會，導(dǎo)致學(xué)生雖然已經(jīng)在理論知識上掌握了解決方法，但是不能在實際操作中解決實際問題，學(xué)生本身也無法形成有效的解決問題的計算思維及其知識框架[7]。為了提高學(xué)生對信息技術(shù)知識的實際應(yīng)用能力，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該增加諸多生活化內(nèi)容。計算思維的培養(yǎng)作為一個長期的過程，需要教師在課堂上進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計，一方面，教學(xué)內(nèi)容需要緊貼學(xué)生需求，并且將學(xué)生所熟悉的生活融入其中，以此促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。另一方面，教師要通過合理的教學(xué)設(shè)計，對學(xué)生的計算思維進(jìn)行培養(yǎng)，使得學(xué)生在掌握諸多內(nèi)容的同時，提升其自身的計算能力。

如在“計算機(jī)解決問題”這一內(nèi)容的講解中，教師首先可以提出：“現(xiàn)在大家用QQ、微信等軟件時，都需要設(shè)置密碼，而密碼設(shè)置得太簡單會不安全，太復(fù)雜自己又會忘記，那么，我們應(yīng)該如何設(shè)計出最為合適的密碼呢？”面對這一問題，學(xué)生會進(jìn)行激烈的討論。隨后，教師便可以提出“如果運用自己所學(xué)的算法來設(shè)置密碼，是不是即使忘記也能夠通過程序推導(dǎo)出密碼呢？”通過這樣一個生活情景的創(chuàng)設(shè)，便可以引導(dǎo)出本章的教學(xué)主題。通過引入一些最新的信息技術(shù)的應(yīng)用場景，積極構(gòu)建出相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)出學(xué)生的參與熱情，以培養(yǎng)高中生的創(chuàng)造力，提升其應(yīng)用計算思維解決問題的能力。

（四）遵循規(guī)律，循序漸進(jìn)

雖然高中時期學(xué)生已具備較強(qiáng)的認(rèn)知能力，但是在面對計算思維這一抽象概念時，學(xué)生理解起來依舊存在困難。尤其是班級內(nèi)學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)存在較大差別，教師更要清楚地認(rèn)識到這種差異的存在。因此，在實際的教學(xué)中，不能單純?yōu)榱伺囵B(yǎng)信息技術(shù)而培養(yǎng)，而是要從高中生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的實際出發(fā)，根據(jù)學(xué)生已有的基礎(chǔ)，遵循學(xué)科發(fā)展規(guī)律，做到科學(xué)合理有序地培養(yǎng)。

如在“算法的控制結(jié)構(gòu)”中，其中分支結(jié)構(gòu)作為比較簡單的內(nèi)容，學(xué)生理解起來比較輕松，此時教師就可以從最為簡單的部分開始。首先，教師設(shè)計出一個分支結(jié)構(gòu)，帶領(lǐng)學(xué)生分析其所具有的內(nèi)容與格式。在此基礎(chǔ)上，教師可以通過播放“機(jī)器人走正方形”的動畫，讓學(xué)生思考其所用的控制結(jié)構(gòu)形式，待學(xué)生思考結(jié)束后展示其循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖。通過這種由簡單到復(fù)雜的講解方法，幫助學(xué)生快速理解相關(guān)問題，在這一過程中，學(xué)生的計算思維也會得到培養(yǎng)。另外，教師可以借助互聯(lián)網(wǎng)將課堂上講解的內(nèi)容及課后習(xí)題答案上傳至學(xué)習(xí)平臺，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而且教師可以與學(xué)生進(jìn)行交流，將課堂逐步擴(kuò)大至課外，不斷強(qiáng)化學(xué)生的計算思維。

五、總結(jié)

計算思維作為學(xué)好信息技術(shù)的四大素養(yǎng)之一，對學(xué)生知識的學(xué)習(xí)及未來的發(fā)展都具有十分重要的意義。然而，受到應(yīng)試教育及升學(xué)率這一大環(huán)境的影響，信息技術(shù)這一對人類社會發(fā)展具有十分重要意義的學(xué)科并未受到應(yīng)有的重視。存在著學(xué)校缺乏重視、教師專業(yè)化程度不高、學(xué)生信息意識不足及缺乏實踐性等諸多問題，嚴(yán)重影響了信息技術(shù)教學(xué)的高效進(jìn)行。面對當(dāng)今高中信息技術(shù)教學(xué)中存在的問題，首先要轉(zhuǎn)變學(xué)校、教師及學(xué)生的思想認(rèn)識，改變其對信息技術(shù)“副科”的固有認(rèn)識，逐步改變教師的教學(xué)理念，提高教師的素質(zhì)水平。在此基礎(chǔ)之上，教師要進(jìn)一步優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計、豐富教學(xué)內(nèi)容及遵循學(xué)科內(nèi)在規(guī)律，循序漸進(jìn)地推進(jìn)信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展，以期在未來的教學(xué)中，提升學(xué)生的計算思維。