浅谈中职信息技术教学中学生计算思维的培养

费晓燕

[摘   要]计算思维是信息技术学科四大核心素养之一。在中职信息技术教学中，教师应注重培养学生的问题分解能力、模式识别能力、抽象泛化能力、算法归纳能力，从而培养学生的计算思维。

[关键词]计算思维;中职;信息技术;教学

[中图分类号]    G71       [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）27-0095-02

“计算思维”属于计算机科学范畴，涵盖问题求解、系统设计、人类行为理解等计算机科学的一系列思维活动，就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看似非常困难的问题，重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。计算思维包括抽象思维、分解思维、算法思维、评估思维和概括思维等五个核心要素。计算机科学在本质上源自工程思维，因为人们建造的是能够与实际世界互动的系统，基本计算设备的限制迫使计算机学家必须计算性地思考，而不能只是数学性地思考。构建虚拟世界的自由使我们能够设计超越物理世界的各种系统。不加入计算思维的刻板技能，意味着机械的重复。因此，人们从计算机的“思维模式”中得到启发，总结概括出“计算思维”理论，用于问题的求解。当前，中等职业学校普遍开设信息技术课程，我们在中职信息技术课程教学中应注重培养学生的计算思维，让学生在学习中遇到需要解决的问题时，学会使用“计算思维”思考与练习，养成运用“计算思维”求解的能力与习惯。

多年来，在中职学校，信息技术课程被很多学生简单地认定为“副课”，学生不注重信息技术课程与其他基础学科及专业课程之间的渗透与融合，对信息技术课程的学习不重视;而且，受制于初中的学习基础，中职学生的信息技术基础能力参差不齐。

随着对计算思维的研究的深入，人们发现需要加强对学生计算思维能力的培养，对接学生所学专业需求、对接学生职业岗位需求，提高学生对信息技术课程重要性的认识，增强学生学习信息技术课程的动力。根据对计算思维能力的细化与解析，我们把中职学生的计算思维能力解析为问题分解能力、模式识别能力、抽象泛化能力、算法归纳能力，充分发挥信息技术课程对高素质技术技能型人才培养的基础性作用。

一、培养学生的问题分解能力

教师要引导学生将较复杂的问题分解为较小、较简单的问题。在训练学生问题分解能力时，教师给学生展示较大型复杂问题的场景，看似无头绪、难度大，但教师可对学生的问题分解过程进行引导。首先，让学生静心思考，如何将这个复杂的问题分解为众多逻辑清晰的小问题;其次，讨论、分解出可行的方案，教师加以纠正与完善;第三，让学生付诸行动。在学生实践的过程中，教师逐步引导，适时加以指导与点评，直至学生学会分解问题的方法。对于中职学生来说，如果教师不作问题分解的提示与引导，他们对于这种较复杂的任务本来就缺乏耐心、缺少探索精神，感到困惑、无趣、无从下手，容易产生直接放弃的念头。因此，在信息技术课程教学中，我们要主动培养中职学生的问题分解能力。从没那么复杂的问题开始训练，然后布置更难的任务，在训练过程中还可辅以思维导图，真正教会学生如何用计算思维解决较大、较复杂的问题，掌握相应的方法与途径，让学生在将来工作中遇到类似的复杂问题时知道如何着手分解问题。

二、培养学生的模式识别能力

教师要让学生学会建立相似问题和经验之间的联系，以掌握一类问题的解决通法。模式识别，是要求学生分析相似对象或经验，找出这类对象与问题的共同点，从而找到相似问题的统一解决方法，是瞬间将问题简单化的思维，即将陌生的新问题变成熟悉解决对策的旧问题。如何教会学生识别问题的模式？以办公软件中最基本的Word、Excel、PowerPoint的教学为例，这三个应用程序都是微软公司开发的办公软件Office套件之一。三者的功能与解决问题的侧重点不一样，但文字录入、字体、字号、颜色设置、插入图片、背景设置等基本操作都基本一样，甚至工具栏中的按钮标志、编辑菜单中的命令位置与表述也是一样的。因此，教师在教学时，可精讲Word应用程序的各项设置，让学生精学精练，熟练掌握Word相关操作，也可以时常将Excel、PowerPoint中的同类设置提到前面来“类比讲解”，这样一来，作为后面要学的新知识的Excel、PowerPoint应用程序的基本设置自然就没有难度了，有些学生还能完全自学。这样的做法无形中教会了学生“模式识别”，让他们在今后的学习中学会知识迁移。最可贵的是，对于一贯没有多大学习兴趣与信心的中职生来说，这有利于培养他们的自信心，为他们在今后的工作岗位上接受新知识、学习新技能提供了重要的方法借鉴。

三、培养学生的抽象泛化能力

教师要引导学生学会识别问题的主线和关键点，忽略不相关的细节。抽象是指对于在现实生活中存在或不存在的事物，通过人脑想象出三维或四维立体模型;泛化是指大脑将以上抽象模型清晰展现。在中职信息技术课程教学过程中，这两项能力的培养则简化为引导学生懂得筛选与事物相关的重要信息，从纷繁复杂的枝节中提炼出正确、精炼的核心主线，训练学生第一时间抓住问题的关键，以最快的速度从无关细节中分离出核心信息。通过培养“抽象泛化”思维能力，学生能筛选有效的信息，识别自己需要的特定信息。随着阅历的增加，学生接受的信息也会越来越复杂：在学校接触的是知识与试题;走上工作岗位后，会遇到职场中各种更复杂的问题。抽象泛化能力对于解决工作中的实际问题来说是一项非常宝贵的本领，其培养能让学生终身受益。信息技术课程教学有利于培养学生的抽象泛化能力，教师要善于培养学生运用信息技术解决类似、相似问题的能力。

四、培养学生的算法归纳能力

教师要引导学生厘清解决问题的思路，学会设计解决问题的步骤。算法是一种“程序化”思想，是引导计算机系统完成某项任务的一系列指令或某项规则。归纳的基本思想是通过列举少量的特殊情況，经过分析，最后找出事物的一般关系与规律。算法思维强调思路的条理化、逻辑化、程序化，即注重解决问题的规范性、条理性与逻辑性。在中职信息技术课程教学中，培养学生的算法归纳能力，旨在让学生在归纳概括的过程中培养逻辑思维能力，从而进一步体会算法与现实世界的密切关系。培养算法归纳能力的过程如下：首先，细心观察题目，理解题意;其次，开动脑筋，积极思考，发散思维，列举出可能的归纳策略;第三，测试归纳出来的策略的正确性与可行性，经过反复检查与验证，最终得出结果。其中一个重要环节是证明归纳出的策略与方法的正确性与可行性。如果实在没有办法严格证明方法与策略的正确性，也要尽可能多地找出反例，提供其不成立的证据。对于这一系列的过程与思路，学生都要有序地记录下来，供自己反复检查。这样的习惯坚持下来，有利于学生自然而然地养成算法思维，提高算法归纳能力。

五、结束语

在中职信息技术课程教学中培养学生的计算思维任重而道远。教师要制定长期教学目标，重组教学内容，将繁杂的课程知识分解成一个个专题，落实到具体的课堂教学中;根据计算思维培养要求，不断优化相关教学内容;不断探索更优、更适合的评价方式，制定多维考核方案等。这样，才能更好地培养学生的计算思维，帮助学生学好信息技术课程，甚至让学生将计算思维运用到其他课程的学习中。

[   参   考   文   献   ]

[1]  郭风.大学计算机基础课程实验参与式教学模式探究[J].考试周刊，2014（91）：125-126.

[2]  李秋红，胡淑均.试论智慧社会公民的信息素养[J].智慧中国，2020（8）：56-59.

[3]  李梦兰.分析高职计算机应用基础课程教学现状与对策[J].中国农村教育，2019（17）：29.

[4]  徐美娟.外显化教学 培养信息技术计算思维[J].小学生（中旬刊），2021（7）：112.

[5]  陆骏杰.思维可视化工具助力学生计算思维的培养[J].理科爱好者（教育教学），2021（1）：176-177.

（责任编辑    周侯辰）