基于核心素养下的高中信息技术算法思维培养的研究

屠灵

摘要：高中阶段的学生正处于思想和行为发展的黄金时期，在这一阶段对他们的言行进行良性引导，有助于完善学生的人格，引导学生养成正向的人生观和价值观。对此，本文也将以高中生的成长为切入点，立足于信息技术课程的设计，分析在核心素养引导下，信息技术算法思维培养的方法，希望能够给相关教学工作者带来一定的参考和启示，构建更为完善的现代化课堂。

关键词：核心素养;高中课堂;信息技术教学;算法思维;培养方法

中图分类号：G4 文献标识码：A

一、分析算法思维在高中信息课程中的应用价值

算法思维是群众认识世界，改造世界的重要方法论，是信息时代不可或缺的重要组成部分，无论是以信息技术为中心的学科核心素养，还是欧美日等国家和地区的学生素养框架，都直接或者是间接凸显出了算法思维的重要价值，所以教师也要把握好这一领域的地位和意义。

首先，算法思维是信息技术学科核心素养的根基所在。信息技术学科核心素养是以立德树人为核心的，结合了人，技术，自然与社会等多个领域的知识，目的是为了构建多元化课程结构，让学生成长为合格的数字公民，深刻的理解自身所处的自然系统和社会系统，学会用不同的技术工具来解决社会难题。这也足以看出，信息技术学科核心素养集合了自然系统，社会系统以及问题解决这三大板块，这三个要素都与算法思维存在密切的联系，都对学生的计算能力提出了严格的需求。而当教师把贴近生活的现实问题展现在学生面前时，就可以激发出学生用信息技术进行探索的欲望和好奇心，让学生可以锻炼自身的操作技能，并善于用信息思维去整理自己的观点，这就是算法意识。

其次，算法思维能够实现基础操作和行为思想的融合。从信息技术课程的价值取向来看，主要包括三个阶段的内容。第1个阶段牵涉到技术工具的取向，是以认识和应用为核心的，特别是早期的编程语言和语法应用，虽然这种取向可以提高学生的技能水平，但却远离了学生的生活本质。第2个阶段就是主题活动取向，强调的是对技术工具的批判和反思，群众对信息技术课程的认识结合了特定的感性思维，提倡生活中的突破和渗透。第3阶段就是技术思想取向，目的就是为了通过数字智慧的强化，培养合格的数字公民，改变信息技术课程的工具主义倾向，凸显出其思维价值和人文属性。

二、分析高中信息技术算法思维培养的方法

（一）结合游戏化理念

游戏化指的是机制与体验的交叉渗透。能够从数字化的角度出发，引导学生实现自己的探索目标，让他们产生更加浓厚的兴趣和好奇心。也就是说，游戏化是一种数字化的激励方式，结合了手机以及电脑等数字设备，引导学生发展技能展开驱动和创新，从而实现个人目标或者是团体目标。值得注意的是，个人算法思维的养成必然会受到思维发展规律的支配，所以教师也应当尽可能凸显出课堂的生动性和趣味性，让学生处于更加宽松的氛围内，大胆猜测，小心论证，实现思维的多项发散，展现出自己的想象力和创造力。例如，教师可以通过桌面网络游戏，来培养学生的集体算法思维，并通过后台数据来整理学生心智发展的水平和信息。除此之外，教师也可以让学生利用软件以及各种辅助性工具，自己设计游戏，或者是编写相应的质量，激发出学生的算法潜能。这种以学生为主导的设计和规划，可以让学生迸发出更加强烈的思维火化。

（二）构建完整的问题链

问题是学生产生疑惑的先决条件，教师应当收集现实元素，以社会问题为主线，让学生沉浸在不同的场景中，感受知识和技能锻炼的过程，进而实现学生高阶思维能力的发展。问题解决是算法思维的核心要素，两者具有许多相似之处，都是以现实问题的解决为归宿的，而且都可以推动技术和知识的创新，都遵循了情景化的原则。早在之前，很多专家也把问题解决与算法思维的培养联系到一起，并且创设了相应的教学模式，教师需要积极吸收有用的经验和教训，让学生多多探索，产生更加强烈的认知冲突。

（三）实现课程内容的重构

目前，很多学生从小就开始接触计算机，所以当他们探索这一学科的时候，也会结合自己的亲身经历，只有这样才可以慢慢的形成独特的思维方式。所以，教师需要对课程内容进行重组，不能只是采用分段式的方法，那样也无法让学生构建起完整的框架和体系。例如，在学习与信息资源管理有关知识的时候，教师就可以把原有的三节课内容作出排列和組合，先让学生发现问题，然后进行检验，最后再抽象成一般性的规律，实现知识的内化吸收[1]。在实践操作的时候，教师也可以根据学校所处的环境来敲定课堂的主题，在必要的情况下也可以开设选修课程，把现实世界中存在的问题转化为信息世界的问题，让学生构建起完善的模型。与此同时，教师也要坚持可视化的原理。笔者在上文中已经强调，算法思维牵涉到一系列的高级思维活动，但仍然属于思维这一范畴，具有精神层面的内涵，往往会以高度抽象的形式展现出来，所以利用可视化的形式，可以让学生加深对重点知识的印象[2]。早在之前，苹果公司就已经使用了思维实时可视化工具，来训练程序员的算法思维，而简单的抽象，建模等操作都与思维可视化存在密切的联系。在这里，教师可以通过概念表征图式，问题解决流程图，逻辑图示，思维导图等多种途径，把隐性思维真正显示出来，这样可以让学生养成自动化提炼的良好习惯。也就是说，教师要让学生实现抽象和具象的灵活转化。

三、结束语

综上所述，持续性推动高中信息技术算法思维的培养是合理且必要的举动，这是提高学生思辨能力的应有之策，也是完善学生信息素养的有效措施。本文通过游戏化理念的渗透，问题链的设计，可视化的基本原则这几个角度，论述了算法思维培养的方法，充分结合了高中信息课堂的重要知识点，尊重了学生的话语权和主动权，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为教师的参考依据。在未来，教师也需要让学生做好社会调研。

参考文献

[1] 王楠. 基于核心素养的高中信息技术课堂教学设计实践研究. 河北师范大学， 2020.

[2] 王朋娇， 滕煜， 高珊珊. 深度学习视阈下基于核心素养培养的高中信息技术学科教学模式改革研究[J]. 软件导刊.教育技术， 2019， 18（7）：4.