中學生計算思維培養教學策略探究
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作者:張月英
【摘 要】我國高中信息技術課程標準（2017）明確提出，把計算思維作為學科核心素養之一。盡管倍受關注，但就如何培養學生計算思維還缺乏有效方法。本文以高中學生為研究對象，開展學生計算思維能力培養和提升相關教學策略探究，以期有效提升中學生計算思維能力。
【關鍵詞】中學生;計算思維能力;教學策略
【中圖分類號】G427 【文獻標識碼】A
【文章編號】2095-3089（2019）18-0244-01
引言
計算科學對各行各業產生的巨大推進作用，計算思維能力已經成為每一個信息社會公民必備的基本能力。目前，國內外大學強調，在計算機類課程教學中貫穿對學生計算思維培養，在中小學教育體系中，信息技術課程自然是培養學生計算思維的最佳也是最合適的載體，部分國家中小學信息技術課程中已經在有意識地培養學生的計算思維，我國中小學信息技術的計算思維教育卻才剛開始起步。所以，探究中學生計算思維培養策略具有較強的實踐意義。
一、計算思維培養的重要性
計算思維能反映計算機科學的核心概念與思想，作為一種問題解決的方法它不僅僅適用于計算機科學領域，還可以提供一種能夠應用于工作、學習和生活中的組織和分析問題的新視角;同時，它可以連結計算機科學與其他學科知識領域，提高人們對計算能力的理解。計算思維淡化專業方法實現，強調運用計算概念、方法解決問題的思維過程，面向更廣范圍的需求，是幫助人們理解計算本質和計算機求解問題核心思想的最佳途徑，亦是數字公民的一項核心素養。計算思維應該像閱讀，寫作，數學一樣，成為大家一個必備的技能，有了這個技能，你就可以開始發揮你的創造力。應該從小就應該培養學生的計算思維。
二、中學生計算思維能力培養教學策略
1.教學觀念需要更新，教學模式不拘一格。
教師本身對課程的態度、觀念和重視程度會直接影響學生對課程的認識，學生能夠直接感受到。這就要求教師首先要認真備課，找到教學內容與計算思維的融合點，把計算思維這條主線自然地融入到教學點中。在教學模式上也有研究者專門基于計算思維的教學制訂了相應的協作學習模式、任務驅動式教學模式、探究式教學模式、網絡自主學習模式等等。教學中需針對學生實際選擇相適應的教學策略。問題探究是課堂的主線，一些教學內容學生完全有能力自己學懂（比如說進制轉換或一些陳述性知識等），自學的效果比老師講解效果更好，對待這類問題可以選擇提出學習要求和目標、給出所需輔助資源，讓學生自主學習、協作學習，通過科學檢測學生自學效果，測評結果決定后面的教學走向。通過對生活情境中的問題求解出發，以問題探究為線索，引導學生把復雜問題劃分成為一個個可以解決的小問題，同時讓學生找到解決這些問題最有效策略方法，個人或小組通過信息技術手段解決每一個小問題，將小問題求解組合，從而完成對生活中復雜或者弱構型問題求解，這是對程序性知識的常用教學辦法。學生在分解問題、找到對應信息技術解決辦法的過程中就是對其思維、方法和技能的綜合訓練。
2.認識到計算思維的重要性。
教師首先要認識到在課程教學中加入計算思維并不會加大工作量和加重學生學習負擔，它不是單純對基礎好的學生的信息技術能力和計算科學的理解的一種提升，同樣也適用于條件相對較差，基礎相對較弱的學生，重在培養所有學生的計算思維能力，而非學生現有的信息技術水平，當然，這種思維方式通過多練習肯定帶來信息技術水平質的提升，學生受益是終身的，因此不能僅僅只看短期效益。貫穿計算思維并不是要求在現有教材內容中強制加入計算科學的內容，也不是單純加深現有教材內容的難度，而是融合現有課程內容，梳理學科知識，以技術為基礎和手段，以問題求解為線索，以培養計算思維意識、方法和能力為目的。按照現有高中學生的信息技術水平和學習以及練習時間來看，高中信息技術課程要關注的是實現的思維過程，而不是實現的技術細節，教學內容應該既是計算科學內容在高中階段的折射，又是信息技術課程除去技術之后剩下課程核心素養和內在價值的體現。
3.計算思維培養要全面。
計算思維雖然著重在培養學生一種信息社會不可或缺的基本思維能力，如同學生讀、寫一樣重要的能力，但是，計算思維不是萬能的，信息技術課程恰好是培養中小學生計算思維的最佳載體，但它能否成為信息技術課程的萬能解藥還有待進一步的研究。教師在教學中不必過多著重計算思維概念本身或是相應理論知識的講解，甚至不要求每個學生都能背出計算思維定義，對計算思維的培養應該是潛移默化、學生在學習和問題解決過程中逐漸內化養成的一種自我的思維意識、掌握的方法和形成的能力。雖然不要求學生生背計算思維概念及相關理論知識，但教師需要對計算思維有充分理解和把握，在教學活動設計過程中需要有意識地貫穿、體現和培養這種思維。
4.重視學生的展示和點評。
在整個教學過程中，除了前期在教學設計中要考慮的如何將計算思維與相應教學內容融合、根據學生的學習情況實際選擇合適的教學方法策略外，還要注重課程中充分尊重學生的主體性。教學過程中要給學生更多闡述自我想法、展示自我作品的機會，一方面學生通過這些活動能鍛煉自我的表達能力，增強自己的自信心，另一方面這些想法往往能激發學生的創新思維，學生作品的多樣性和出彩就是學生創新思維的一種體現。同時，不管是學生間評價還是教師的專業點評對學生來說都是一個很好的激勵方式，既能讓學生看到他人對自己作品的看法也能把自己不夠成熟的想法進行調整甚至使之成為現實，這種激勵和成就感對學生個人而言是非常好的。
三、結束語
對信息技術課程而言，貫穿計算思維理念能讓課程更受到學生的認可，而傳統的信息技術課程教學則會讓學生降低對課堂教學以及信息技術的興趣。其次，中小學教育課程體系中缺乏直接對應培養學生計算思維的課程，信息技術課程作為培養中小學生計算思維意識、方法和能力的最合適的課程載體，既是在現有信息技術教學內容基礎之上對課程的提升和計算科學在中小學教育課程體系中的投射，又是課程不能被其它科目取代的獨特價值所在。因此，將計算思維貫穿高中信息技術課堂既是在科學和技術的發展號召下對現有信息技術課程的提升，又能明顯增強學生利用信息技術解決問題的意識和能力，對學生終身受益。
參考文獻
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