高中信息技术课程中计算思维培养的教学模型初探

高中信息技术课程中计算思维培养的教学模型初探

王金轲

沧州市第一中学 061000

摘要：信息技术教育是培养学生信息技术基础知识的根本途径，计算思维是高中信息技术教育的重要教育目标。基于此，本文对计算思维内涵进行分析，对高中信息技术教学过程中学生计算思维存在的问题进行考察，并提出有效的解决方案。

关键词：高中信息技术;计算思维;培养问题;培养对策

引言

信息技术教育除了加强学生的实践技能外，还应使用先进的软件和硬件工具来提高教育质量和培养学生的计算思维，包括算法、数据和系统。用计算科学的方法思考是计算思维的基础，高中信息技术教师要逐步培养学生的计算思维，将计算思维融入日常学习，进而提高学生学习的效率。

1计算思维内涵分析

计算思维对于学生来说是必不可少的。计算机语言非常实用，所有的编程都需要用计算思维来识别计算机语言的思想和方法，计算思维与计算机编程有很大不同。它不仅需要重复，还需要结合数学思维和技术思维的独特思维方式。在教学中，教师除了要提高学生的计算机运用水平，增强学生的计算机技能外，还应促进学生的计算思维，使学生在日常生活中充分理解算法程序设计和使用，能够灵活运用信息技术。

2高中信息技术教学中培养学生计算思维存在的问题

2.1教师没有树立计算思维的培养意识

在教学中，教师缺乏发展计算思维的动力，甚至有些教师没有意识到计算思维对学生发展的重要性。教师对教育缺乏认识，但却安于现状，无法积极学习先进的学术理念，提高学生的计算思维和综合素质。

2.2学生缺乏应有的计算思维能力

在信息技术教学过程中，学生不仅要掌握基本的理论知识和技能，还要在学习过程中不断提高自身的能力和知识，以达到学习目标。但是，从目前的情况来看，学生的计算机技能还比较薄弱，甚至还没有形成计算机思维和意识。他们在计算机课程上投入的精力较少，也不深入学习计算机程序。无法形成正确的计算思维，使他们难以在计算机学习中充分调用算法和思维导图的知识，自然无法理解计算机知识。

2.3信息技术教材跟不上时代发展的步伐

信息技术课程比其他科目发展更快，知识和技术变化也很快，教材跟不上时代。使用新版指南需要一些时间。随着信息技术的飞速发展，教师目前在教学中使用的教学工具已经远远落后，不利于培养学生的计算思维和提高学生解决问题的能力。

3高中信息技术课程中计算思维的发展策略

计算思维能力是一种综合性较强的能力，它包含 系统、数据、算法三方面具体内容，其中的系统思维就是对各类系统问题的构建和维护，在现实生活中应用广泛。数据思维包括安全思维、存储思维以及编码思维， 都是学生必须要掌握的。算法思维是一种动态规划思想，可以渗透到信息技术教学的各个方面。计算思维在高中信息技术课程中非常重要，教师要注重培养学生的实践能力与逻辑思维能力，充分借助学习平台，开展模块化学习策略，强化学生的学习体验， 促进计算思维发展。

3.1转变教学理念，渗透计算思维

随着新课改的推进，以开放、高效为特征的项目式学习逐渐受到关注，这种教学方式在培养学生在数字学习和信息时代的信息意识、计算思维和创新能力方面具有明显优势，填补了讲解性教学的空白。教师要从根本上转变教学观念，使课堂工作适应新课程标准、新教材的教学方法，深刻认识新课程理念，通过课堂设计项目的有效活动设计，将计算思维文化嵌入到所有课堂活动中。包括教学大纲、课堂活动和个人学习，让学生了解计算思维的重要性。例如，当教授“周而复始的循环”时，我将课程变成了基于游戏的项目活动。用众所周知的“游戏币”作为课堂导入，“如果你是游戏的后台管理员，如何计算游戏参与者的最终币数?”然后由老师引导学生分析问题、根据从教师设定的经验值数利用编程问题来计算玩家的经验值，最后让学生掌握循环结构。在这个项目过程中，老师们充分的让学生进行探索超越了传统的讲解法，激发了学生学习的兴趣，计算思维被用于课堂教学的所有环节。

3.2以兴趣为着力点，优化课堂教学

3.2.1创设情境，激发兴趣

根据学生的实际情况选择相关的生活问题，会激发学生学习、实践和展示抽象知识的欲望。它将现实生活中的情况与抽象方法相结合，使课程更接近现实，并帮助学生培养计算思维能力。比如在编程中经常会遇到一些经典的算法:二分查找迭代、递推和递归等。这些说明相对容易理解。如果只向学生介绍算法的思想，教学效果是不会令人满意的。在教授此类问题时，教师可以尝试将问题置于现实情境中，让学生学会主动分析、综合、总结和评价；自发寻找问题的规则和解决方案，以理解和掌握算法思想。同时，教师可以根据需要使用一些益智游戏来支持教学，让学生在游戏中更好地运用生活的观念和方法，加强学生抽象思维的发展。

3.2.2自主学习，合作调查

在高度融合的信息社会中，合作意识是现代人必须具备的一种思想美德。协作能力是学生未来实现价值的重要技能。教师要在课堂教学中切实贯彻协作理念，鼓励学生个体之间的交流，每个学生都可以协作，参与思想冲突，并享受协作的成功。通过有意识地填写目标问题，学生可以多角度反思问题，增加对问题的理解，带来更深层次的反思和成长。在准备小组活动时，教师应从任务定义、任务划分、报告和小组评价等方面进行小组研究，以确保充分发挥每个小组成员的作用，分享交流成果，取长补短。例如，

“寻找缺失的工具”案例研究试图说明学生对算法优化、需求和便利性的初步理解。解题时，教师应尽量分组学习，引导学生根据问题形式和数值计算解决问题，并在小组报告中比较两者的时间，加深学生的理解。”

3.3创设学习情境，以实践任务培养学生的思维能力

计算思维不仅是一种思维方式，更是一种分析和解决问题的实践能力。为了有效地培养学生在这方面的技能，教师必须发展教学方法和创造教学情境。除了教授基本的信息技术知识外，还应整合计算思维训练的方方面面，培养学生的计算思维能力。例如，在“图像信息的收集与处理”部分，学生在学习了基本的多媒体技术后，应使用适当的多媒体技术来设计和处理图像。教师可以播放经典Flash电影并欣赏电影。为了发挥创意，让学生思考如何在Flash中制作类似的东西，然后教他们如何在Flash中制作七巧板，并了解工具栏和菜单栏等重要功能。然后，直接使用面板创建一个简单的构图。通过这个过程，学生的兴趣得到适当的激发，学生将其与动画制作联系起来，思考如何运用动画制作过程中学到的技能，激发和增强学生继续学习的欲望。不断拓展和开发学生的思路，发展和完善应用技能。

结束语

互联网给人们的生产生活带来了巨大的变化，社会对技能的要求也越来越高，高中信息技术课程引起了社会的关注。近年来，关于高中信息技术学科计算思维的研究很少。计算思维在信息技术课程中有多种应用，教师可以通过转变教学理念，渗透计算思维;以兴趣为着力点，优化课堂教学;创设学习情境，以实践任务培养学生的思维能力，来帮助学生提高计算思维，提升学生的学习效率。

参考文献

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