曾妞妞
湖南省醴陵第一中学 湖南株洲 412200
【摘 要】计算思维是信息技术学科本质的核心素养。计算思维不只存在于程序设计、算法课程，但算法与程序设计是计算思维培养的重要途径。本文以2020年株洲市IT学科带头人评审为优秀课例《体脂率的计算与判断 ——运用选择结构解决问题》为例，从课题选题、课堂导入、探究活动、展示交流、课堂生成、新知扩展、教学手段七个方面论述算法与程序设计教学中如何培养学生的计算思维。
【关键词】计算思维；IT学科核心素养；
高中信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化演习与创新、信息社会责任组成，其中，计算思维是信息技术学科本质的核心素养。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。尽管计算思维不只存在于程序设计、算法课程，但笔者认为，算法与程序设计依然是计算思维培养的重要途径。本文结合笔者在株洲市学科带头人评审中所听的一节课，谈谈IT课堂算法与程序设计教学中该如何去培养学生的计算思维。
一、课的简介
这节课选自高一信息技术必修一《数据与计算》第二单元第2节，课题是《运用选择结构解决问题》。
教学目标：
1、能对具体问题进行分析，正确书写判断条件，有效运用选择结构表达算法。
2、在问题解决过程中，培养学生计算思维。
3、引用生活案例，从生活中来，通过学习选择结构，用程序设计视角看生活问题。
设计思路：
1、提出生活中的问题：编程了解身体的体脂率是否标准；
2、将问题进行分解，并对分解后的子问题逐一分析，文字描述算法并形成流程图；3、通过任务驱动，引导学生学习问题求解需要的程序编写语法要点，编程解决问题；4、将所学知识应用到生活中其它实际问题的算法分析中。
这是一堂成功的课，很好地达成了预期的教学目标，学生的计算思维得到有效的培养。
二、“七好”让计算思维得到有效培养
1、教学课题选择好 计算思维培养才更好
课题标题是：体脂率的计算与判断
——运用选择结构解决问题
2020年是特殊的一年，由于疫情，我们更加关注自己的身体，而体脂率是反应身体健康的重要指标之一。课题引发学生关注身体健康，健康生活。
新课标下项目学习强调通过教学设计解决真实世界的问题，促进学生可用性知识的建构，该课题通过程序去解决真实世界的问题，选题不仅有趣且贴近学生，能很好地培养学生的计算思维！
2、课堂导入趣味好 计算思维培养更有效
这是一堂学科带头人评审公开课，上课班级来自其它学校的班级，怎样从一开始就调动起课堂呢，上课老师采用了体验活动：用小米体脂秤称体重，并且把体验过程通过手机投屏投到大屏幕和学生屏幕上。通过活动感受BMI体脂率计算的过程，在有趣的活动中，同学们很快融入到了课堂，课堂一下子就被调动起来了，更为重要的是通过活动的体验为后面的算法描述打下了很好的基础，从而使计算思维的培养更有效。
3、探究问题设计好 计算思维培养示范好
这节课的主题是运用选择结构解决问题，通过体脂率的计算与判断了解身体的体脂率是否正常，从而引发学生关注身体健康，健康生活。授课教师将体脂率的计算与判断分解为两个子问题（子问题一：计算BMI值；子问题二：对BMI值进行判断是否正常），
分别对子问题逐一分析，文字描述算法并形成流程图，再通过任务驱动，通过导学案和半成品，引导学生学习问题求解需要的程序编写的语法要点，掌握Python中选择结构语句的正确使用，进而解决问题并能应用到其它实际问题的算法分析中，任务的编写从易到难，层层递进。
这节课之所以成功，主要得益于探究问题设计好，特别是老师将问题分解为子问题的分而治之教学策略，本身就是计算思维培养的一种很好的示范。
4、展示交流驾驭好 计算思维培养落实佳
这节课，两个子问题的解决都设置了展示交流环节，通过展示交流发现学生程序中的错误以及存在的问题，从而自然地对知识点和注意事项进行点拨、强调和总结。展示交流环节让这节课锦上添花。怎样分析问题、解决问题到程序的实现，使计算思维的培养落到实处。
5、课堂生成捕捉好 计算思维培养真及时
做为一堂公开课，要做好课堂预设不是一件难事，毕竟有集体的力量和智慧，唯有课堂生成，稍纵即逝，要成功捕捉，取决于老师的专业功底、课堂的驾驭能力等。这节课，在展示交流环节，一个学生的文件名命名不文明，老师没有视而不见，而是狠狠地批评了那个学生。及时教导学生，在信息社会怎么去担当应尽的社会责任，怎么文明使用计算机以及正确地传播自己写的程序等，这个批评批评得及时批评得恰到好处，是学科核心素养培养的有力契机，授课老师捕捉到了，这节课离成功很近了！
6、新知应用扩展好 计算思维培养更有力
在这节课的最后，安排了一个新知扩展环节：生活中选择结构分析。选择了生活中的三个场景(公交收费问题、导航问题、购物问题)，并引导学生分析三个场景问题中隐含的选择结构问题，用自然语言表达选择结构部分算法。从生活中来，到实际生活中去关注选择结构在各情境中的应用。很好地实践了项目学习法中通过教学设计解决真实世界的问题，学生从而认识到，原来生活中很多地方都是程序运用的体现，计算思维的培养得到有力的拓展。
7、教学手段多样好 计算思维培养体现佳
这是一堂学科带头人的评审课，而且是在外校上课，又是一堂对学生来说比较难的程序设计课，要上出一堂比较成功的课不容易。主讲老师采用了多种教学手段，比如开头的用小米体脂秤称体重体验活动、程序实现阶段的半成品提供、语法学习时的导学案、把问题分解化、两个子问题的活动分享评价，正是因为多样的教学手段使教学重点和难点得到有效突破。象计算机一样工作，计算机工作不正讲究空间复杂度和时间复杂度讲究效率吗？这也是计算思维的培养的很好的示范。
程序设计课该如何更有效地培养学生的计算思维，这堂课给了我们一个很好的示范，正是因为上面的“七好”，通过分支结构解决体脂数的计算与判断有效地培养了学生的计算思维，很好地达成了预期的教学目标。真可谓：教学有法，教无定法，贵在得法！
参考文献：
[1]李天巨. 如何在"算法与程序设计"教学中培养计算思维[J]. 实验教学与仪器, 2019, v.36;No.378(10):44-45.
[2]李玲. 以培养计算思维为导向的高中《算法与程序设计》教学案例设计[D].
[3]常自娥. 面向计算思维培养的高中信息技术课程教学设计研究[D]. 2019.