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信息技术教学中培养学生计算思维能力的探索

发表时间：2020/7/6 来源：《新纪实》2019年第12期作者：李莉

[导读] 计算思维能力的培养在目前信息技术课程教学中占有很重要的地位，需要把培养学生的计算思维能力作为信息技术课程教学的核心任务。计算思维能力培养步骤是，选择主题，创设情境，提出问题，分析问题，编程创作，评价总结，启发再创作。

        沈丘县第一初级中学河南周口 466000

        【摘要】计算思维能力的培养在目前信息技术课程教学中占有很重要的地位，需要把培养学生的计算思维能力作为信息技术课程教学的核心任务。计算思维能力培养步骤是，选择主题，创设情境，提出问题，分析问题，编程创作，评价总结，启发再创作。
        【关键词】信息技术教学；学生；计算思维能力

        信息化时代的到来，如何利用信息技术促进教育发展，为教育的改革发展提供动力和支持，已成为教育界普遍关注的问题。许多发达国家都在加强信息技术课程建设，强调在信息技术教学中加强计算思维能力的培养。我国中小学信息技术教学也在追赶这个潮流，特别是新的信息技术课程标准的实施，要求信息技术课程教学关注计算思维能力的培养。因此，在新课改和提高学科核心素养的大背景下，信息技术课程教学不能仅仅停留在软件操作层面，更应该注重培养学生计算思维能力。
        一、计算思维与计算思维能力的内涵
        计算思维的概念早在20世纪下半叶就已出现，由于看待问题的角度不同，国内外学者对计算思维存在着不同看法。综合不同学者的观点看，大多数人强调了计算思维作为解决问题的能力。本文采用2017年新的《信息技术课程标准》中对计算思维的解释：即计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。具备计算思维的学生，可以采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过对各种信息资源判断、分析与综合，运用合理的算法形成解决问题的方案；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。
        能力是完成一项目标或者任务所体现出来的素质，自从计算思维的概念被提出以后，随之而来的就是对计算思维能力的培养，计算思维是一种解决处理问题的方法，将这种解决问题的方法应用并内化到人的行为意识和习惯中，体现出来的素质就是形成了计算思维能力。
        二、信息技术教学中培养学生计算思维能力的意义
        计算思维是信息技术核心素养的核心，更是信息技术核心素养培养的着力点。从课程价值取向的发展来看，大致经历了三个阶段，技术工具取向—主题活动取向—技术思想取向。基于信息技术核心素养的新一轮课程改革，要培养合格的数字公民,首先要具体到信息技术课程教学上来，提升信息技术课程的思维价值。培养学生的计算思维，渗透计算思维和运用计算思维已成为信息技术教师关注的热点，也是信息技术教师本身的价值体现。随着数字化进程的不断推进，计算思维也从计算机学科中的一个概念逐渐演化为信息公民在信息社会生存发展所必备的，且最重要的思维品质，成为人类学习知识和应用知识的基本组成和基本技能。
        信息技术课程是一门融合知识、技能和人文为一体的学科，所以课程的开展就不能停留在单纯的计算机操作使用上，或者停留在解决问题步骤的掌握上，而是发展和培养学生利用信息技术解决问题的一种交互性思维方式上。在信息技术课程教学中培养学生的计算思维能力有很重要的意义。
        1.计算思维可以更好的结合“利用信息技术”和“解决问题”，提高学生在信息化情境中解决问题寻找特有的方法和策略的能力，促进学生信息素养的全面提升。

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        2.计算思维可以提升“算法与程序设计”在信息技术课程地位与作用，促进中小学信息技术课程现有的程序设计教学的改革。
        3.计算思维促进学生批判性的利用信息技术。信息技术为我们提供方便的同时，也给我们带来了潜在的危机，人们对于信息技术的利用和依赖限制了人们的思维，发展学生的计算思维，可以更好的理解人类与信息技术的关系，可以批判性的利用信息技术。
        4.计算思维丰富了信息技术课程的情感态度价值观和教学内容的价值。
        三、信息技术教学中培养学生计算思维能力的途径
        计算思维能力的培养不是朝夕能够完成的，教师可以通过在某一课堂中有针对性地培养。
        （一）选择主题
        一般要考虑三个要素：一是活动的目标是否符合相应的课程标准；二是是否能够利用计算机科学的概念来设计或解决；三是看它的探究价值。
        （二）创设情境
        教师课前针对课时教学目标和教学重难点，在教学目标中强调以锻炼学生的思维为主，重构教学内容，选择有助于培养学生思维的合适的主题，在教学中创设活动情境。建议情境来源于学生的真实生活，以学生的原有经验为出发点，有助于学生理解计算思维在实际生活中的应用。
        （三）提出问题
        在活动主题引起学生兴趣后，教师提出预设的问题，引导学生展开讨论，思考讨论教学案例是如何实现的，教师适时引导，学生进行问题的初步分解，确定是要解决什么问题。
        （四）分析问题
        学生的思维有了一定程度的开拓后，教师进行问题的引导分析，利用计算思维的关注点分析和分解、抽象和转化、算法思维这三个具体方面进行分步解决问题。
        （五）编程创作
        经过上分析问题环节的启发和引导后，学生对于问题进行了较为透彻的分析，利用分析结果以及相关学习材料进行编程创作。在这一环节设计独立思考和小组合作相结合的形式。
        （六）评价总结
        引导学生对于创作作品的评价，结合自评和互评以及他评，以新课程标准中的计算思维的不同的水平等级为指导进行评价。
        （七）启发再创作
        对于计算思维的培养的研究重心应该放在学生思维层面的水平进步，引导启发学生在完成基础上再次延伸创作，通过算法多样化的灵活训练，提高学生的思维水平和计算思维能力。
        总之，如何让信息技术教学促进学生计算思维能力提升，是一项系统工程，需要教师不断探索和实践。