精度·密度·深度

吴松慧

【摘 要】计算思维属于初中信息技术教学中的一个关键课题，是教育改革的发展方向之一。计算思维是当前计算机界广泛关注的概念，更是计算机教育研究的重要课题。计算思维，理论思维与实验思维并列三大科学思维，学习计算思维并掌握计算思维方法对于中学信息技术教育的改革，提高教学质量及培养高信息素养的创新型人才都具有重要作用。随着现代信息技术的不断发展，计算思维在技术创新中的应用逐渐受到重视。在初中信息技术课堂教学中培养学生的计算思维，有助于他们对其他科目知识的学习达到交叉、延伸的目的。基于此，本文通过对初中信息技术编程课程实践作一探究，以飧读者。

【关键词】计算思维;信息技术;课堂教学

计算思维是当前计算机界广泛关注的概念，更是计算机教育研究的重要课题。根据美国卡内基梅隆大学计算机科学系周以真教授对“计算思维”的定义，可知计算思维是思维过程参与制定问题，并给出它的解决方案，在一台电脑上以人或机器的方式就可有效地开展。在信息课程教学中，编程内容是学生思维训练的重要载体，而编程的过程则也是有效运用计算思维的过程。在初中信息技术课堂教学中培养学生的计算思维，有助于他们对其他科目知识的学习达到交叉、延伸的目的。基于此，在初中信息技术编程课程实践中，教师应针对学生主体特征，实现对计算思维架构。

一、创新指导方法，提升学生的思维精度

新课标改革中重点提出了要提升学生的创新水平，因此，学校应当把培养学生的创新能力和思维品质作为教学的重要目标。在初中信息技术编程教学中，要想实现对学生计算思维的培养，单纯依靠抽象、枯燥的讲解通常难以达到预期效果，因此，教师应合理结合现代信息技术发展背景，在课程设计中引入更加直观、生动的教学情境，吸引学生在情境参与中理顺、提炼抽象的计算机知识，理解其背后的计算逻辑，进而实现思维品质的发展。

例如在“网络基础知识”的教学设计中，教师将计算机、通信设备进行角色化设计，并利用网线将不同的角色联系起来;在角色扮演中学生需要根据教师的指导，先连成学校网络，再连成城市网络，最后拓展到世界网络。初中信息技术教学中提升学生思维品质的思考自基础教育改革和初中新课程实施以来，许多教师不断探索初中信息技术课新的教法，努力运用新课程理念指导教学实践。要促进学生核心素养的高效发展，教师就要把握表达特色，借课堂设问聚焦思维精度，创设广阔空间，借课堂设问提升思维高度。于是，在这样的教学设计中，教师通过引导学生角色扮演，将抽象的网络知识具体化，生动、形象地展示了计算机网络的构成，网络的分类以及网络的运行过程;学生通过浸入情境，从自身角色出发，审视不同类型的计算机网络，并在教师的指导、讲解中强化体验，进而实现感性体会与理性思考的有效融合，并在从具体到抽象，再从抽象到具体的思维变化中层层推进，完成计算机网络概念的理解，提升了思维能力，为更好地适应数字技术环境奠定了基础。

二、优化知识结构，深化学生的思维密度

计算思维是进行学生信息技术学习的一种思维方式。在初中信息技术教学中，教师可以通过创意设计以及启迪计算思想等方式，培育学生的计算思维的密度。在初中编程教学设计中，教师应根据知识内容，精心设计知识结构，引导学生进行探索与思考，并在解决问题的过程中提高计算思维。因此，在初中信息技术课程设计中，教师应根据编程模块，引导学生进行自主探索，并在作品设计中，总结归纳思想方法，从而实现计算思维的有效运用，提升计算思维水平。

例如在“用VB编写程序”的教学设计中，教师应结合学生的情感认知发展特点，对教学内容进行调整与优化，即根据先易后难的原则，帮助学生翻越学习障碍，掌握VB在编写程序中的语言结构，并根据不同语言结构设计任务，其中顺序结构语言比较简单，贴近初中生的常规思维逻辑，更容易被学生接受，因此，教师可以将其作为编程教学的起点，并结合语言设计引导学生体会顺序中的逻辑关系;接下来，讲解分支结构，即利用“if...”以及“if...else”语句进行编写，引导学生对程序编写做出判断;最后讲解循环结构，即根据“for...next”与“do...loop”的循环结构确保程序反复执行任务，在讲解中教师可以配合“数的累加或累乘”启发学生深入思考，并设计循环结构中的流程图，根据具体题目设计程序中的参数，计算循环过程，提升学生的计算思维能力。在教学课堂教学中合理运用新颖、先进的网络环境及多媒体信息技术，可以在知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁，优化课堂结构。

三、建构运算模型，发展学生的思维深度

优化学生的认知结构，使之形成系统的学科理解，培养运用模型解决复杂问题的能力，发展高阶思维，从而使学习向深度发展。问题在计算思维发展中占据关键位置，结合实际问题引导学生思维拓展，并根据计算机思维逻辑，设计模型，进而形成解决方案，这是学生计算思维发展的必经过程。在初中信息技术编程课程教学中，教师应结合问题，引导学生完成建模，进而发展建模思维，并结合模型抽象信息知识，形成切实可行的解决方案。

例如在“制作简单的flash动画”的过程中，教师结合现实生活中常见的动画片段，向学生提出问题，要求学生通过小组合作完成“移动的小球”的作品设计。在合作探究中，教师引导学生进行建模，即分析问题，判断现有的知识储备中，是否有适用于“移动的小球”这一问题的模型，如果有则调用模型，如果没有则自主设计模型。显然之前学过的flash软件应用适用于项目的实施;在设计中，教师根据不同小组的探讨情况总结不同的设计步骤，并对比模型设计的优势，最后抽象出最合理的解决方案。因此，在现代信息技术课程教学中，编程教学中增加人机交互方式与人机交互作品的创作。这样的教学设计利用项目驱动，引导学生的思维经过从感性到理性的过渡，并在动画设计的实践操作中深入计算，有效锻炼了计算思维能力。在即将到来的中学信息技术的课堂教学中，教师教学的重心可以从“说清是什么”向“理清是什么”逐步转化。这个转化过程的终点将不断接近计算机科学底层原理，深度完整经历整个问题解决的过程。

综上所述，在初中信息技术编程课程学习中，教师应重视学生计算思维的引导，通过教学方法的创新，不断挖掘教学资源，以计算思维为中心构建丰富多彩的课堂，从不同角度切入，全方位地利用课堂内外资源，培养学生的计算思维，引导学生深入理解计算机的运行，利用問题驱动学生的探索与思考，进而培养学生的理性思维，提升学生的计算思维能力，逐步提高信息技术素养。

【参考文献】

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[2]张晓瀚.培养计算思维的初中信息技术课堂教学实践[J].文理导航，2018，（08）.

[3]杨国均.试论信息技术与课堂教学深度融合的必要性[J].中国电化教育，2019，（15）.