计算思维在初中信息技术教学中的实践探讨

彭 炎

（江苏省常州市新北区实验中学，江苏常州 213000）

引 言

初中信息技术是培养学生获取信息、利用信息、处理信息的重要基础课程，在信息时代发展环境下，信息技术不仅是学生适应社会发展的必备修养和能力，更是学生解决和挑战各种难题的综合能力。为了使学生可以更好地理解、应用和开发信息数字世界，教师在课堂教学中要重视对学生科学思维的培养，让学生在计算思维发展和形成的过程中，综合运用多种数字工具和信息技术、资源解决问题，促使学生从探寻问题的解决方法中，实现创新思维和信息素养的全面发展。

一、理解信息本质特征，感受科技知识原理

计算思维是运用计算机科学概念解决问题的过程，在实际教学中，教师将各个知识点分散构成多种数据资源，促使学生在信息数据收集、分类、存储的基础上进行问题求解。计算思维在初中信息技术课程中的应用，实际是一种以工程思维与数学思维互补融合形成的解决问题的工具。学生在应用计算思维解决问题的过程中，有多种基本方法，如可以建立逻辑视图的抽象工具，形象化表述和思考问题；也可以将问题分解为多个步骤，简化解题过程。所以，在信息技术课程教学中，教师要引导学生探究知识概念的本质特征，使学生可以运用逻辑思维和计算机语言，形象化描述出解决问题的思路。初中信息技术是涵盖电子技术、通信、计算机语言的时代前沿的技术学科，在实际教学中，教师要引导学生以科学的态度去探索信息技术。为了加深学生的理解，教师可以通过生动形象的学习情境将学生的思维引入知识概念中，促使学生在把握信息技术本质的基础上，在实践、探究、求证的过程中，可以灵活运用计算机思维中抽象、程序、分解等解决问题的方法。

例如，在教学《有效获取信息》一课时，教师可以通过信息数字的故事情境，帮助学生理解信息社会本质特征和文化价值，进而帮助其逐渐形成运用数字工具解决问题的思维习惯。当学生充分掌握信息技术中蕴涵的知识和原理后，教师就可以将相关知识进行概念化和抽象化处理，如可以在学生掌握获取信息过程以及信息加工存储方法的基础上，让学生体验信息技术的人性化和大众化的发展趋势。之后教师可以向学生提出问题：“同学们，周日我们要去郊游了，但不知那里有多远，天气情况怎样？”通过生活情境指导学生分析信息获取的一般过程，让学生从生活角度感受科技发展的历程。为了使学生更深入地理解和感受科技知识原理，教师要在具体教学实践中，引导学生挖掘其中的人文价值，提高其对信息技术的敏锐性，使其潜意识地乐于适应信息时代的发展变化，并在获取信息的“时间范围”“地域范围”“内容范围”的比较中，有效拓展和更新信息科技知识，使自身的计算思维和理解能力得到发展和提升。

二、应用可视思维工具，发展数字理解能力

计算机对人们的思维习惯、思维方式、思维能力产生了深刻的影响，运用计算机能够促进学生的思维发展，是提高学生读写算等普适技能的有效途径。计算思维并非学生怎样进行计算机编程的过程，而是一种思维和概念，可以帮助学生高效快速地解决实际问题。当计算思维真正融入学习中时，其就会成为解决问题的有效工具。因此，教师要培养学生对知识结构的重新组合能力，使学生在解决问题过程中可以有效把握信息技术知识概念之间的逻辑性，从而进一步促进学生对知识技能的理解。思维导图又称心智图，是一种可视化思维工具，可以提高学生的思维品质，帮助学生清晰地梳理各个信息技术概念之间的联系，并进一步建立完整的知识结构[1]。教师在指导学生解决问题的过程中，要遵循最近发展区原则，向学生提供具有挑战性又适合学生进一步发展的概念问题，缩小学生思维中基础知识和深奥知识之间的距离，这样不仅有助于学生思维智慧的开发，更有助于学生对基础概念知识的巩固理解，进而有效促进知识之间的迁移。

例如，在教学关于网络各知识点难题的过程中，教师可以指导学生运用计算机上的Smartdraw 和Mindmapper 等软件绘制思维导图。在绘制图形前，教师要组织学生对网络重点知识概念进行讨论和描述，让学生可以进一步巩固网络基础知识，加深对网络知识难点的掌握程度。在通过讨论交流确定题目知识点后，教师引导学生在头脑中建立起与网络知识点抽象概念的联系，并以“计算机网络”为中心向外发散思维，发现信息技术环境下“网络”概念知识的相同点和逻辑关系。接着教师应通过绘制各个知识概念的分支节点，帮助学生梳理“因特网”“信息安全”“网络协议”等网络知识概念，使其构建起系统的可视化知识结构。运用思维导图建构信息技术的基本知识结构，可以使学生的头脑中清晰地梳理信息技术概念之间的脉络关系。当学生能够明确各个知识概念之间的逻辑关系后，教师可以组织学生选取“收发邮件”“搜索引擎”等某一个知识节点进行实践体验，进一步深化对信息技术知识的学习，促使学生在互助协作的学习过程中，达到新的发展区，实现计算思维和信息技术内容的有效融合。

三、树立信息建模思想，明确问题解决过程

计算思维是利用抽象、分解、简化、程序、算法、逻辑思维高效解决问题的思维形式。在实际解决问题过程中，学生的思考是被动和机械性的，即使在反复的操练体验过程中，也无法把握问题知识的解决规律。因此，教师可以通过建模思想，引导学不断地探寻问题的内在联系，并通过构建和调用已有模型，切实提高对问题的解决效率。在实际解决问题的过程中，教师要启发学生分析信息技术问题产生的原因，促使学生在思考解决问题方法途径的实践中，发现最优的解决途径，并将其简化成解决问题的有效模型。而在解决分析问题时，学生要通过观察、对比、分类、整理来确定问题的规律特征，并运用信息技术知识和思维方式，构建问题的解决思想和方法。

例如，在学习关于WPS 文字、表格、演示软件界面知识过程中，学生可以快速调用相似的问题模型，找出办公软件中相同的选项卡等多项功能。所以，无论是在数据统计还是文字处理的过程中，学生都可以从实践体验中抽象出一般规律，并建立模型，这样再次遇到相似问题时，其就会自觉执行模型中的步骤，简化问题的解决过程。同样在Flash 动画软件学习时，学生可以通过深入的分析探索，确定脚本与动画序列的关系，提高学习质量。

结 语

综上所述，计算思维与日常生活具有紧密联系，教师在信息技术课程教学中，应注重对学生科学概念的培养，使学生可以深入地感受和理解数字世界的文化价值，并综合利用数字工具和信息技术对问题进行处理。同时，教师要鼓励学生积极实践、体验和探究，指导学生以科学的态度去探索数字信息技术，帮助学生更好地理解计算机世界的本质特征和内涵，进一步使其在计算思维的联想扩展中，不断优化问题解决方案，有效实现信息素养和计算思维的发展提升。