初中信息技术对学生计算思维能力的培养分析

2021-11-19严昀

求知导刊 2021年37期

严昀

摘要：初中信息技术教学非常注重学生计算思维能力的培养。文章分析了开展初中信息技术教学的意义和对学生思维能力培养的策略，着重通过三方面的教学策略：有效启蒙计算思维;整合教学内容，综合提高计算思维;掌握基础算法，编程引领计算思维来引导学生有针对性地进行思考，锻炼学生信息处理和逻辑分析能力，有利于提高学生的思维能力。教师在教学活动中有针对性地培养学生的计算思维能力和抽象思维能力，能使学生更好地解决生活中的实际问题，有利于提高学生的专业素养。

关键词：初中信息技术;计算思维能力;培养策略

中图分类号：G633.67文献标识码：A文章编号：2095-624X（2021）37-0028-02

在初中信息技术教学中，计算思维一直是教师讲授的重要内容，从教材体系来看，可以表现计算思维的内容便是关于编程的问题，而这也是初中信息技术教学的重点难点。由于许多学生在初中以前并没有接触到过多的信息技术知识，初中信息技术教师在开展教学活动的时候必然会遇到一定的问题，这些问题会很大程度上影响教师教学活动的正常开展。但是，随着社会发展进入新的历史时期，计算思维对于学生的未来成长越来越重要。因此，本文就初中信息技术教师培养学生计算思维的策略等进行探讨。

一、信息技术教学中的计算思维

在初中信息技术教学中，计算思维的培养是许多教师必须面对的问题，但是思维的培养往往是一个长期的过程，这需要教师对传统的教学环节进行细致的打磨，制订更加积极有效的教学策略来引导新时期的信息技术教学，将对学生的计算思维的培养和提高放在日常教学的核心位置上。计算思维的概念是21世纪初由美国的一些相关从业者提出的，广义上的计算思维主要以计算机科学为基础，而计算思维的最终目的是通过信息技术的方式来寻找解决问题的途径。因此，在初中信息技术教学中，计算思维的应用能够帮助学生更好地进行本科目甚至其他科目的学习，同时有利于学生综合素质的提高。从学生的生活和成长过程来看，计算思维能够帮助学生更好地在生活实践中寻找和思考一些解决问题的途径，以一种相对理性的方式去寻找问题的最优解，这对学生的成长和日常生活来说都尤为重要，也在一定程度上体现了计算机相关学科显著的实践性。由此来看，教师应该顺应信息技术教学中的计算思维培养策略，同时顺应时代发展对新型人才提出的更高要求，更多地去关注学生思维能力的培养情况，在日常的教学过程中融入新时期的价值观思想和综合素质的培养计划，进而综合性地提高学生的思维能力，促进学生的全面发展。

二、计算思维的积极意义

对于初中阶段的学生来说，计算思维的存在具有积极意义。而从以往的教学经验来看，这种积极意义主要表现在以下两方面。

（一）有利于学生思维能力的提高

初中信息技术中的计算思维主要依托于编程知识而存在，教师在开展编程教学的时候不可避免地要提高学生这方面的能力，而学生的计算思维或者说编程思维本身就是学生思维能力的一种，这种程序性思维能力能够帮助学生养成理性思考的良好习惯，同时能够在学生思考问题的时候为学生提供帮助。在新课程改革的过程中，教师应更加关注学生的综合素质的提升情况，并且从学生的个体差异入手，对学生思维能力的提高进行针对性的引导。要锻炼学生的计算思维能力，教师可以在日常的教学中以常用软件的锻炼为根本，拓展教学策略，给学生更多思考和锻炼的机会，更好地提高学生的思维能力，进而促进学生的信息处理能力和逻辑分析能力的提高。

（二）有利于学生专业素养的提高

从时代发展的进程来看，教师将日常教学与学生计算思维的提高相互渗透本身就是时代发展提出的新要求，新时期以来，我国的信息技术实力不断增强，迈入信息化社会的进程也不断加快，在这样的背景下，教育领域培养出来的人才更应该掌握一定的信息技术能力，以更好地适应时代的发展。但是，初中阶段的学生往往很少有足够的社会阅历，必然会缺乏相应的能力和经验，无论编程还是计算方面的能力都略显欠缺。在这种情况下，如果教师能够在教学活动中有针对性地培养学生的计算思维，这对学生信息技术实力的增强也有着很重要的作用。而且，初中阶段的学生往往思维较为活跃，计算思维能够帮助学生找到一种程序性思考的方法，有利于提高学生抽象化思考的能力，引导学生更好地解决现实中可能存在的问题，对学生实践能力的提高也有着积极意义。

三、培养学生计算思维的策略

（一）树立建模思想，有效启蒙计算思维

在培养学生计算思维的过程中，建模思想起到的作用是极为重要的。而且，在学生的学习和生活实践中都会有许多单靠机械记忆无法解决的问题，如果教师只是单一地进行知识的讲解，那么当更换应用场景时，学生往往会束手无策，很难找到针对性的解决策略。一旦操作场景发生了改变，许多学生就无法有效地解决问题。因此，教师就应将建模思维渗透到教学中，使学生在脑海中树立建模思想，以建模的方式来培养学生的计算思维。

例如，“鸡兔同笼”问题就是一个可以用来培养学生建模能力的经典案例。问题描述：有若干只鸡和兔在一个笼子里，已知鸡和兔共有35个头，94只脚，请推断鸡和兔分别有多少只？教师可以引导学生分析并建立模型。所谓模型，就是利用數学符号去描述系统内的数量关系，概括出可操作的数学结构。一般情况下，模型可以进行迁移应用。在日本，人们也在研究“鸡兔同笼”问题，只不过日本人将之称为“龟鹤问题”。经过对比就会发现，“龟”和“兔”都是4只脚的动物，“鹤”和“鸡”都是2只脚的动物，所以“龟鹤问题”的模型和“鸡兔同笼”的模型是一样的，甚至还会衍生出更多其他的同类问题，在解决问题的过程中，学生的计算思维能够得到发展。

（二）整合教学内容，综合提高计算思维

初中信息技术课程的教学内容相对丰富，如果教师要锻炼学生的计算思维，就可以将有关的教学内容整合起来，有针对性地对学生的计算思维进行锻炼。在信息技术教学中，教师应该将理论教学与实践教学相区分，同时将课堂中的知识与生活中的案例解析相互匹配，综合提高学生的计算思维能力。

学生在课堂上跟着教师学完理论知识之后，就需要考虑如何将理论应用于实践中，进而解决实际问题。因此，教师还需要创设一些真实情境，设置真实的问题，让学生尝试解决，在解决问题的过程中，培养高阶思维，进行深度学习。比如，教师可以让学生设计一个程序，用来计算每个人的BMI指数，并根据BMI指数指导人们该如何合理饮食和运动。源码如下：

Let h = Val（Text1.Text）

Let m= Val（Text2.Text）

Let h=h / 100

Let bmi= m/（h *h）

Let bmi = Int（bmi *10+0.5）/10

Let Labe16.Caption = bmi

If bmi<= 18.4 Then

Let Image2.Picture = LoadPicture（"瘦.git"）

Let Label7.Caption="您太瘦了，多吃点！"

End If

If bmi >18.4 And bmi<= 23.9 Then

Let Image2.Picture =LoadPicture（"正常.gif"）

Let Labe17.Caption="您体重正常，不错！"

End lf

If bmi > 239 And bmi<=27.9 Then

Let Image2.Picture = LoadPicture（"偏重.gif"）

Let Labe17. Caption="您有点胖，注意！"

End If

If bmi > 27.9 Then

Let Image2.Picture= LoadPicture（"超重.gif"）

Let Label7.Caption ="您超重了，少吃点！"

End If

（三）掌握基础算法，编程引领计算思维

在開展编程教学的时候，基础算法对于学生的学习来说有着不可替代的作用，如果教师要带领学生快速有效地入门，并且对学生的计算思维进行重点培养，就必然要引导学生掌握基础算法。

教师在课堂上给学生讲“枚举法”，学生听完之后，掌握了其含义，知道了“枚举法”的本质，即通过“循环—判断”来找出问题的解。例如，求出1～100之间所有的质数。这个问题显示要采用“枚举法”来解决，“枚举法”是最基础的算法，一般被用作学生的入门算法。本题的解决思路主要着重两点：一是了解质数的判定方法;二是了解“枚举法”的使用方法。

Private Sub Command1_Click（）

For i = 1 To 100

For j = 2 To i - 1

If i Mod j = 0 Then

Exit For

End If

If j = i - 1 Then

Print i

End If

Next j

Next i

End Sub