在问题解决中培养中学生的计算思维

王玉英

【摘要】目前，我国在中学生计算思维培养的研究及实践处于刚刚起步阶段，与计算思维应有的重要地位极不相称。学生的计算思维不能自然形成，必须经历由广大教师进行理论研究及实践探索才能达成。因此，需要我们中学信息技术教师主动探索中学生计算思维培养的策略、特点，在实践中摸索对中学生计算思维培养的规律，从而提高学生的计算思维，在日常的学习和生活中能够使用计算思维方法，运用计算思维的特征来解决实际问题，为他们更好地适应不断变化的信息社会打下良好的基础。

【关键词】计算思维  问题解决

【中图分类号】G633.67 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）15-0148-01

引言

培养学生的计算思维，是中学生心理发展的需求。计算思维不但可以促进形式思维向辩证思维的转变，而且对辩证思维的形成与发展也有积极的促进作用，而中学阶段恰是培养计算思维的重要时机。

一、关于计算思维

2017版新课标在对高中信息技术课程目标的描述中有关于计算思维的进一步解释和说明。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。

计算思维不同角度的概念描述可以看出，计算思维是适应信息社会人人所应具备的一种思维。它具有抽象和自动化的本质特点，是利用计算机科学的方法解决实际问题的一系列思维活动，这一系列思维活动包括界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据等。在问题解决中培养学生的计算思维是提高中学生计算思维是可行的和必要的。

二、在问题解决中培养中学生的计算思维的可行性和必要性

在问题解决中培养学生的计算思维是中学信息技术课堂教学应该特别重视的核心问题。

问题分析是问题解决的首要条件，这也正是计算思维大显伸手之处。在信息活动中能够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;通过判断、分析与综合各种信息资源，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。这是计算思维的基本过程，也是问题解决的通用过程，可以说学生计算思维的形成与问题解决的过程是天然契合的。

三、在问题解决中培养学生计算思维的策略

（1）重视问题分析与解决是计算思维培养成功与否的关键

中学信息技术的教学内容非常丰富，既包括信息技术基础知识，如计算机系统组成、进制转换、编码等，还包括网络及其应用，程序设计等内容。就这些教学内容而言，程序设计是培养学生计算思维的主要载体。

（2）教学流程设计要适应计算思维的培养

接下来，教师应在教学流程设计上体现计算思维的培养，改变以前那种先讲语法知识，再讲如何应用的流程。注重引导学生在解决实际问题的过程中逐渐学会抽象和利用程序语言使解决问题自动化的过程。

以下流程为“珠穆朗玛峰”问题的教学流程：

从以上教学流程来看，恰恰是与计算思维的过程是一致的，学生在老师的引导下经历了界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;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这样的计算思维的基本过程。学生经过多轮这种界定问题、分析抽象问题、解决问题、总结提高的迭代过程，计算思维会逐步提高。

（ 3 ）引导学生自己设计小项目并完成这些项目，是计算思维形成的重要途径

在学完分支结构后，我引导学生自己设计小项目，并自己分析项目要解决的问题、解决的步骤、用到什么程序结构来实现，学生从他們自身的学习、生活出发提出了很多实用的项目问题，利用所学到的知识进行解决。他们围绕一个实际问题的解决，通过分析问题、界定问题，然后在此基础上进行抽象，并利用程序设计语言的相关语句来解决问题，这就是计算思维的过程。

结语

总之，问题解决是中学生计算思维的培养的有效载体，同时计算思维也可以成为问题解决的有利保障，两者是相互依存的关系，随着中学一线教师的深入教学实践与研究，对中学生计算思维的培养必将取得更有价值的成果。

参考文献：

[1]普通高中信息技术课程标准（2017年版），中华人民共和国教育部制定，人民教育出版社出版。

[2]王飞跃. 面向计算社会的计算素质培养：计算思维与计算文化[J].工业和信息化教育，2013， （6）：4-8。