浅谈计算思维在中学信息学竞赛教学中的培养

王璋

摘 要：随着信息时代的来临，计算机已经成为当今社会发展的必需品，与其相关的技术和思维成为人们工作、学习乃至生活过程中的基础能力之一，同时也是学校培养学生的重点内容之一。其中，计算思维作为以计算机科学来解决问题的一种概念，受到计算机领域的研究以及整个社会的广泛关注。主要以计算思维在中学信息学竞赛教学中的运用为例，针对高中阶段的计算思维教学以及信息学竞赛教学的现状，提出计算思维在中学信息学竞赛教学中的渗透培养的相关措施。

关键词：高中信息技术;计算思维;信息学竞赛

自计算思维在ACM杂志上被定义以来，其一直处于学生信息技术素养的核心地位。近年来，计算思维作为一种人类特有的思维方式，其在将数学思维和工程思维进行有机结合的前提下，从多个抽象层面的角度出发去解决问题，这一思维适用于任何人。中学信息学奥林匹克竞赛旨在让学生通过参加竞赛来提高其逻辑能力、创新能力以及计算思维能力，并在这一过程中增强合作与竞争意识，从而使得其计算机素养以及综合素养得到有效提升，为国家信息技术人才培养作出贡献。

一、中学计算思维与信息学竞赛教学现状

（一）中学计算思维教学现状

目前，对于计算思维的培养还没有完善的方案，主要依靠信息学竞赛教学这一方式让学生在潜移默化之中培养其计算思维能力。信息学竞赛教学中所涉及的教材为学生的计算思维提供具体案例，例如枚举、回溯等算法。其他较为实质性的方案措施仍在研究或者尝试过程中，尚未得到权威认证。

（二）中学信息学竞赛教学现状

信息学奥林匹克竞赛，即NOI，是我国自1984年开始创办的面向学生的计算机程序设计竞赛，旨在提高学生信息技术水平，使其成为满足国家需要的优秀人才，但由于受我国教育体制影响，信息学课程受重视程度较低[1]。主要原因在于两个方面，一是在高考中对信息学有所要求的地区较少，从而导致信息学竞赛的开展未能有效针对所有中学生，甚至出现个别地区学生或家长对于信息学竞赛闻所未闻;二是部分地区高考不要求信息学，因此学习人数较少，少数学习这一课程的学生难以找到专业培训教师，从而影响信息学竞赛的推广。

二、计算思维在中学信息学竞赛教学中的培养措施

（一）充分认识计算思维，重视信息学课程

现阶段，大多学生和家长以及学校教师都对计算思维没有一个充足的认识，往往将计算思维直接与信息技术画上等号，导致教师在教学过程中将计算机的具体技术教学作为教学重点，导致学生的计算思维能力有所弱化[2]。关于计算思维的教学，主要是培养学生在解决问题时的思维拓展能力。因此，教师在进行信息学竞赛教学的过程中，可以提出某一问题，让学生针对这一问题进行分析，并就其分析结果选择某一求解途径，以锻炼其思维能力，这就是计算思维培养的主要过程。然而在实际情况中，学生计算思维的培养过程艰难，主要由于信息学课程地位低下造成的。部分学校认为开展信息学课程会影响学生其他学科的成绩，甚至认为其有浪费学校课时的嫌疑。然而计算思维作为一种每个人都应该具备的基本技能，需要学校、家长以及学生自己高度重视信息学相关课程，充分认识这一系列课程以及信息学竞赛教学对于计算思维培养的重要作用，保障课程安排的合理性。

（二）完善配套设施，改善教学环境

由于高中阶段学生计算思维的培养具有一定的特点，对相关的配套设施要求较高。首先在硬件方面，计算思维与计算机的联系紧密，因此学校需要改善机房环境，及时更换新设备以保障学生拥有良好的实践环境。其次，学生计算思维的培养，需要有一个良好的学习氛围和学习环境来支撑，这就需要教师在具备专业知识的基础上，积极引导学生运用计算思维解决问题，并尝试将其运用至其他学科，从而在一定程度上鼓励了学生进行主动探索，进而培养其计算思维。

（三）重视学生差异性，实施分层教学方式

由于不同学生之间存在明显的差异性，所以教师在进行教学活动时需要采取分层教学的方法。教师可以根据自己所了解的学生计算思维能力的不同，将学生科学地划分为若干小组，对各小组制订不同的教学目标，例如在进行程序设计相关教学时，对于能力较差的小组，教师可以主要培养和强化其模型建立和算法设计的能力，而对于能力较强的小组，可以在前者的基础上加强其问题求解、编码以及延伸拓展能力。这一教学方式，不仅仅尊重了学生之间的差异性，还对计算思维的培养过程赋予科学性，让学生在特定的认知水平下，最大程度培养自身的计算思维能力，从而有利于信息学竞赛教学质量水平的提升。

综上所述，计算思维作为一种人类特有的思维方式，能够有效促进信息学竞赛教学的发展。结合现阶段的教学情况来看，其在信息学竞赛教学中的培养过程是漫长而艰辛的，仍需要我们不断探索。在新时代的背景下，计算思维的作用大有可观，因此强化对于学生计算思维的培养，势在必行。

参考文献：

[1]李顶锐.浅谈高中信息技术教学中计算思维的培养[J].文理导航·教育研究与实践，2017（10）.

[2]许华.浅谈高中信息技术课程教学中计算思维的培养[J]. 名师在线，2018，63（26）：72-73.

注：本文是江蘇省现代教育技术研究2017年度立项课题《基于计算思维培养的中学信息技术教育策略研究》（课题立项批准号2017-R-55027）阶段性成果。