高中信息技术教学中学生计算思维培养存在的问题及对策

汪保潭

摘要：计算思维主要指运用基本逻辑思维方法来进行数据处理、问题解决、精确求解、体系设计以及对人们的思维行为做出认识，是应用了许多覆盖计算机科学领域深度广度的数学思维推理知识。基于此，以下对高中信息技术教学中学生计算思维培养存在的问题及对策进行了探讨，以供参考。

关键词：高中信息技术教学;学生计算思维培养;存在的问题;对策

引言

计算思维自身并非某种计算技术，而是一种计算机思考的方式。在实际高中信息技术教学中应用计算思维主要是依靠学生自身的思维转变力来降低其对于计算机的依赖，同时将学生学习过的数学知识思维和工程类型的思维进行融合，形成新型的思维能力。但在此过程中，因受到人员因素及外部因素的影响，教师只重视学生的信息知识累积，忽视了学生对计算机应用能力的培养，阻碍了计算思维的养成，对此相关教师必须转变观念，改进优化现有教学方式，切实实现思维培养及信息教学的融合，从而为学生之后的发展奠定基础。

一、为学生提供系统性的教学训练模式

从当前的教学实践来看，学生在学习中虽然具有一定的自主性，但是学生计算思维的效率并不高，反映了学生在自我成长和思维训练的过程中，其知识架构存在一定的问题，缺少系统性的训练。教师可以从课程内容出发，为学生提供具有针对性的教学服务。让学生能够在教师的引导下，将不同的知识点串联起来，形成系统化的知识。传统的教学让学生被动地接受碎片化的知识，虽然学生也能积累一些不同的知识点，但是很难从综合的层面上理解信息化知识，教师应当认识到这一点，为学生提供有针对性的教学服务，让学生能够基于系统性的教学，对于相关知识点产生更加深刻的理解与认识。教学内容以及教学模式的系统化要求教师对于原有的教学进行调整与优化，并转变传统教学的模式，从而帮助学生更加全面的理解相关的知识点。只有这样，学生才能够从自身的学习中获得更加全面的成长。

二、基于问题解决的学习模式

基于问题解决的学习模式是指学生在解決实际问题的过程中，提升问题解决的技能、发展问题解决的思维和提高解决问题的能力的一种学习模式。计算思维本质上就是以提高学生问题解决的能力为目标。基于问题解决的学习模式要求教师创设真实问题情境，以此来作为整个教学活动的主线，并遵循由简入繁、由具体到抽象的循序渐进的教学原则。首先，问题的设计应以符合学生的“最近发展区”，并能引发学生的深度思考为基本原则。其次，学生在运用已习得的旧知识旧经验的过程中形成认知冲突，以此作为知识提升的切入点。最后，教师有针对性地引入新的知识，帮助学生顺利构建新的问题解决模型，最终达到提升学生计算思维的目的。在这个过程中，学生首先要具备整体把握问题的能力，能抓住问题的本质，然后选用恰当的方式将问题分解并建模，从中提取可操作的对象，再经过不断的测试和调试得到最优算法。最后还要对方法进行总结，形成问题解决的普适性方案，实现计算思维的自动化。由此可见，问题解决过程便是学生计算思维的发展过程。例如，在解决“百鸡百钱”问题时，学生在尝试人工计算、借助电子表格软件计算等方式失败后发现旧有的知识已经无法解决新的问题，形成认知冲突。这时教师提示学生，我们还可以通过编程计算来解决新问题，然后让学生体会编程计算在处理复杂问题上的优势，并提示学生根据问题的需要选择恰当的计算方式，引发学生进一步学习的欲望。

三、巧借任务驱动，培养计算思维

大部分信息技术教师都有此体会，教给学生一门知识或技能较为容易，但教会他们某种思维难度较大，对此可采用任务驱动教学模式。在传授教学理论的同时，培养学生独立分析、思考和解决问题的能力。在此种教学模式实施过程中，任务设计十分关键，教师应根据本章节的教学要点，最大限度地创设真实的学习情境，最好引入工程技术中的真实案例，使学生能够被迅速带入教学情境之中。例如，在学习循环语句时，教师如若单纯讲解语法的实现过程与重要性等，势必会枯燥乏味，学生很难提起兴趣，还会越听越糊涂，产生厌学、抵触心理。此时，教师可通过设计一个实用小程序的方式，在成绩输入时应用循环语句，拉近学生与知识的距离，深刻感受到学习的意义与价值，从而激发自在的学习动力，更好地掌握这一知识。

四、以计算思维为主，提升思想认知

高中阶段和其他阶段的教学相比，学业较为繁重，学生要学习的知识比较多。部分高中阶段的学校为了将时间分配给各个主科，通常都会选择减少计算机课程的教学时间，对学生的全面发展造成了影响。随着新课改政策的深入，高中信息技术教师要提高对学生综合能力的培养，转变观念，加强和学生及家长的沟通，提升学生和家长对计算机能力的认识。同时优化现有计算机教学的内容，提升学生应用计算机的能力，以便在当前科技快速发展的年代，符合社会对人才的培养要求。

五、创设教学情境，降低知识难度

在信息技术教学中，针对理解难度较大的概念，在明确探究目标的前提下，教师可通过创设教学情境的方式，降低知识理解难度。以约瑟夫算法为例，教师可在班级内随机选出6名学生，手拉手站在教室前面，此时教师说：“如若从第一名学生开始数，第三位学生出列，最后出列的是哪一位？”此时学生便纷纷开始猜测，某某是最先出来的，然后是某某出来，最后又是谁出列。在此过程中，全班学生均参与到互动思考之中，此时教师提示学生可用链表知识对上述算法进行描述，几名学生很快便写出了代码，对于一些基础良好、兴趣浓烈的学生，教师还可引导其用数组的方式描述问题，由全体学生进行检验。由此可见，创设教学情境可使学生主动参与到学习之中，在降低知识理解难度的同时又能够增强学生记忆。

结束语

为了进一步的推动和增强学生计算思维，需要从教师的教学方式着手进行改善和优化，将计算思维导入到信息化教学中，从而培养学生自主创新的意识，帮助学生将相关元素应用在教学实践中，推动学校信息化教育的快速发展。信息化技术快速应用和发展对于学生计算思维提出了更高的要求，在当前的高中信息技术教学实践中，必须要关注到学生计算思维的提升，让学生熟练掌握和应用计算思维，以适应未来社会的变化。

参考文献：

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[2]刘昌云，周大勇.高中信息技术课堂中计算思维的培养[J].实验教学与仪器，2021，38（06）：42-43.

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