基于计算思维培养的初中编程教学模式创新探究

随着时代的不断发展，信息技术在社会中的作用显得愈发重要，因此学校越来越注重对学生的编程能力的培养。为此，在初中编程教学过程中，教师就需要针对学生学习状况，采取新型教学模式来培养他们的计算思维，为学生营造高效、多样化的学习及发展环境，激发学生学习编程的兴趣，帮助他们掌握更多基础知识和技能，强化学生的信息素养，达成教学目标。本文基于计算思维的培养，对初中编程教学模式创新问题进行了探究。

计算思维是指利用与计算机相关的思想和方法，形成的一系列解决问题的思维方式。在初中编程教学中培养学生的计算思维，对于学生的信息技术学习和应用能力有着深远的影响。这就需要教师积极创新教学模式，引导学生对编程知识进行自主探究，增强学生的主观能动性，鼓励学生进行实践操作，让学生感受到编程的魅力，并在这一过程中形成良好的计算思维，为今后的学习和发展打下良好的基础。

一、在初中编程教学中培养学生计算思维的重要性

随着时代的发展，现代社会对信息技术人才的需求量快速增加，教育行业更加重视计算机信息技术课程的教学，其中编程课程便是初中信息技术课程的重点教学内容之一。编程知识相对来说比较抽象，学生仅通过教师的理论讲授，难以掌握相关知识和技能。因此，教师需要帮助学生初步了解信息技术，掌握相应的编程规则，从而培养学生的计算思维。培养学生的计算思维，能够使学生在编程时学会将复杂问题简单化，提高学生解决问题的能力，还能使学生在编程过程中学会尝试不同的解决方案，并通过试错找到最优解，从而提升学生的创新能力。此外，学生在编程时往往需要通过团队合作、分工协作完成任务，这不仅能提高他们的团队合作能力，还能锻炼他们的沟通和交流能力。

二、初中编程教学存在的问题

当前，基于计算思维培养的初中编程教学中存在的问题，影响教学效果和学生的学习体验。一是重编程教学，轻计算思维能力的培养。初中编程课堂教学中采用的教学方式不注重培养学生的计算思维，学生在学习的过程中仅仅掌握了相应的理论知识，但是没有形成良好的计算思维。二是教学内容与实际脱节。有些教材内容过于理论化，缺乏与实际生活的联系，导致学生无法了解计算思维在现实生活中的应用，并因此降低了学生学习兴趣和动力。三是教学方法单一。部分教师在教学时仍然采用灌输式教学模式，学生处于被动学习状态中，师生在整个课堂中缺乏沟通，教学过程显得十分枯燥乏味，导致学生很难产生学习兴趣，在课堂中容易出现瞌睡、走神、发呆等情况，课堂教学效果不佳。

三、基于计算思维培养的初中编程教学模式创新策略

（一）创设课堂教学情境，开发学生计算思维

教师要认识到编程基础理论知识较为枯燥，如果只是按照课本讲解知识，会降低学生的学习兴趣，不利于学生编程实践能力的提高。因此，教师在培养学生的计算思维时，要注意创设与课程内容匹配的情境，培养学生的学习主动性，引导学生积极开展编程研究，在激发学生学习兴趣的同时，提高其计算思维的活跃度，促使学生以更好的状态投入下一阶段的学习中，以此来提高他们的综合能力。

教师在教学过程中可以利用学生熟悉的生活实例来引入算法的概念。如引导学生描述做菜的过程，以此来类比算法的步骤和逻辑，让学生能够在编程的过程中理解算法的执行流程和基本结构，从而培养他们的计算思维。此外，教师在创设情境时，还可以设计一些趣味游戏。如借助迷宫游戏讲解路径搜索算法，引导学生主动融入教学情境中，积极参与相关的教学活动；还可以设计“猜数字”游戏，用电脑随机生成一个1 到100 的数字，然后让学生通过编程来猜测这个数字。每次猜测后，程序会提示是猜大了还是猜小了，直到猜中为止。这种方式可以培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力，让他们能够在有趣的情境中逐步提高计算思维水平。

（二）充分利用辅助工具，增强学生计算能力

许多信息化手段作为辅助教学工具被用于初中信息技术的课堂教学，在教学中发挥着重要的作用。教师在培养学生的计算思维时，可以有效利用相关的辅助教学工具带领学生学习相应的编程知识，激发学生的学习兴趣，提高其理解能力，让他们掌握编程知识的用法，进而取得良好的教学效果。

例如，学生在学习的过程中可以借助相关的辅助工具编写一个简单的图书管理系统。在此过程中，教师可以将学生分组，让学生利用辅助工具编写一个用于管理图书借阅情况的VBA 程序，在程序中可以添加新书、删除已借出的书，并查找特定书籍的位置。教师可以让学生利用Scratch 程序编写相关的代码，使用冒泡排序算法反复执行两个交替的操作，以此来让学生更好地理解程序中所用的运算法则，掌握编程的相关概念，从而培养学生的计算思维和编程能力，为他们未来的学习和发展打下坚实的基础。

（三）加强学生之间的互动交流，提高学生计算思维水平

提高学生的自主学习能力是培养学生计算思维的关键。学生形成较强的自主学习意识后，在编写程序过程中遇到各类难题时，即使没有教师的指导和督促，也能按照要求自主完成学习任务。这就需要教师在教学过程中尊重学生的主体地位，给学生布置相应的团队合作型编程任务，加强学生之间的互动，让学生在编程的过程中将自己的观点积极表达出来，促使学生在合作学习时对编程知识进行深入探讨，培养学生的自主学习意识，提高学生的学习效率。

例如，学生在学习循环结构相关的知识时，对于利用循环结构给数组赋值的过程，很多学生无法理解。对此，教师可以将学生划分为相应的学习小组，让理解能力较强的学生给理解能力较弱的学生讲解具体的循环思路以及循环过程中可能遇到的问题，在这个过程中，不仅能增进学生之间的感情，还能提高学生的计算思维水平，对于学生的学习有着积极的促进作用。教师还可以让学生制作一个简单的成绩管理系统，引导学生分解问题、确定变量和函数、设计算法，促使学生在合作过程中提高自身的信息素质。

（四）强化编程实践操作，提升学生计算思维水平

动手实践是学习信息技术的关键，能够让学生深入理解知识点，更有效地解决自己所面临的问题，还有助于激发学生的求知欲，使他们更加主动地进行实践操作，从而取得良好的编程学习成果。所以教师在教学时要针对初中生的身心特点，组织合适的编程实践活动，给学生提供相应的学习条件，让学生可以用所学的知识和技巧解决实际遇到的问题，培养学生的信息技术能力，强化学生的计算思维和核心素养。

教师在带领学生进行实践操作时，需要先让学生了解编程设计的基本概念，了解各种编程设计的需求，为后续的实践过程奠定基础。接着，教师就可以应用“流程图”带领学生进行实践探究。如引导学生编写一个程序，输入一个整数，输出它的平方。最后，教师让学生讨论解决方案，并展示他们的流程图和代码。教师需要针对学生的解决方案，提供具体的反馈，帮助他们对程序进行改进和优化，促使学生在实践探究的过程中基于视觉化更好地理解程序的逻辑结构，提高计算思维水平。

四、结语

总而言之，计算思维是一种解决问题的思维方式。因此，教师在开展编程教学时，要采取多种模式带领学生探究知识，应用相关的辅助工具，增强学生的计算思维意识，提高学生的课堂参与度，帮助学生更深入地理解编程知识及熟练操作，为学生今后的发展打下良好的基础。