吳松慧

【摘 要】計(jì)算思維屬于初中信息技術(shù)教學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵課題，是教育改革的發(fā)展方向之一。計(jì)算思維是當(dāng)前計(jì)算機(jī)界廣泛關(guān)注的概念，更是計(jì)算機(jī)教育研究的重要課題。計(jì)算思維，理論思維與實(shí)驗(yàn)思維并列三大科學(xué)思維，學(xué)習(xí)計(jì)算思維并掌握計(jì)算思維方法對(duì)于中學(xué)信息技術(shù)教育的改革，提高教學(xué)質(zhì)量及培養(yǎng)高信息素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才都具有重要作用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算思維在技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用逐漸受到重視。在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，有助于他們對(duì)其他科目知識(shí)的學(xué)習(xí)達(dá)到交叉、延伸的目的。基于此，本文通過(guò)對(duì)初中信息技術(shù)編程課程實(shí)踐作一探究，以飧讀者。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維;信息技術(shù);課堂教學(xué)

計(jì)算思維是當(dāng)前計(jì)算機(jī)界廣泛關(guān)注的概念，更是計(jì)算機(jī)教育研究的重要課題。根據(jù)美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系周以真教授對(duì)“計(jì)算思維”的定義，可知計(jì)算思維是思維過(guò)程參與制定問(wèn)題，并給出它的解決方案，在一臺(tái)電腦上以人或機(jī)器的方式就可有效地開(kāi)展。在信息課程教學(xué)中，編程內(nèi)容是學(xué)生思維訓(xùn)練的重要載體，而編程的過(guò)程則也是有效運(yùn)用計(jì)算思維的過(guò)程。在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，有助于他們對(duì)其他科目知識(shí)的學(xué)習(xí)達(dá)到交叉、延伸的目的。基于此，在初中信息技術(shù)編程課程實(shí)踐中，教師應(yīng)針對(duì)學(xué)生主體特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算思維架構(gòu)。

一、創(chuàng)新指導(dǎo)方法，提升學(xué)生的思維精度

新課標(biāo)改革中重點(diǎn)提出了要提升學(xué)生的創(chuàng)新水平，因此，學(xué)校應(yīng)當(dāng)把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維品質(zhì)作為教學(xué)的重要目標(biāo)。在初中信息技術(shù)編程教學(xué)中，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，單純依靠抽象、枯燥的講解通常難以達(dá)到預(yù)期效果，因此，教師應(yīng)合理結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展背景，在課程設(shè)計(jì)中引入更加直觀、生動(dòng)的教學(xué)情境，吸引學(xué)生在情境參與中理順、提煉抽象的計(jì)算機(jī)知識(shí)，理解其背后的計(jì)算邏輯，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)思維品質(zhì)的發(fā)展。

例如在“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師將計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備進(jìn)行角色化設(shè)計(jì)，并利用網(wǎng)線將不同的角色聯(lián)系起來(lái);在角色扮演中學(xué)生需要根據(jù)教師的指導(dǎo)，先連成學(xué)校網(wǎng)絡(luò)，再連成城市網(wǎng)絡(luò)，最后拓展到世界網(wǎng)絡(luò)。初中信息技術(shù)教學(xué)中提升學(xué)生思維品質(zhì)的思考自基礎(chǔ)教育改革和初中新課程實(shí)施以來(lái)，許多教師不斷探索初中信息技術(shù)課新的教法，努力運(yùn)用新課程理念指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐。要促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的高效發(fā)展，教師就要把握表達(dá)特色，借課堂設(shè)問(wèn)聚焦思維精度，創(chuàng)設(shè)廣闊空間，借課堂設(shè)問(wèn)提升思維高度。于是，在這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生角色扮演，將抽象的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)具體化，生動(dòng)、形象地展示了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)的分類以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過(guò)程;學(xué)生通過(guò)浸入情境，從自身角色出發(fā)，審視不同類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并在教師的指導(dǎo)、講解中強(qiáng)化體驗(yàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)感性體會(huì)與理性思考的有效融合，并在從具體到抽象，再?gòu)某橄蟮骄唧w的思維變化中層層推進(jìn)，完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念的理解，提升了思維能力，為更好地適應(yīng)數(shù)字技術(shù)環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。

二、優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，深化學(xué)生的思維密度

計(jì)算思維是進(jìn)行學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)的一種思維方式。在初中信息技術(shù)教學(xué)中，教師可以通過(guò)創(chuàng)意設(shè)計(jì)以及啟迪計(jì)算思想等方式，培育學(xué)生的計(jì)算思維的密度。在初中編程教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)根據(jù)知識(shí)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索與思考，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中提高計(jì)算思維。因此，在初中信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)根據(jù)編程模塊，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索，并在作品設(shè)計(jì)中，總結(jié)歸納思想方法，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的有效運(yùn)用，提升計(jì)算思維水平。

例如在“用VB編寫(xiě)程序”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的情感認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，即根據(jù)先易后難的原則，幫助學(xué)生翻越學(xué)習(xí)障礙，掌握VB在編寫(xiě)程序中的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，并根據(jù)不同語(yǔ)言結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)，其中順序結(jié)構(gòu)語(yǔ)言比較簡(jiǎn)單，貼近初中生的常規(guī)思維邏輯，更容易被學(xué)生接受，因此，教師可以將其作為編程教學(xué)的起點(diǎn)，并結(jié)合語(yǔ)言設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)順序中的邏輯關(guān)系;接下來(lái)，講解分支結(jié)構(gòu)，即利用“if...”以及“if...else”語(yǔ)句進(jìn)行編寫(xiě)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)程序編寫(xiě)做出判斷;最后講解循環(huán)結(jié)構(gòu)，即根據(jù)“for...next”與“do...loop”的循環(huán)結(jié)構(gòu)確保程序反復(fù)執(zhí)行任務(wù)，在講解中教師可以配合“數(shù)的累加或累乘”啟發(fā)學(xué)生深入思考，并設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)中的流程圖，根據(jù)具體題目設(shè)計(jì)程序中的參數(shù)，計(jì)算循環(huán)過(guò)程，提升學(xué)生的計(jì)算思維能力。在教學(xué)課堂教學(xué)中合理運(yùn)用新穎、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及多媒體信息技術(shù)，可以在知識(shí)的抽象性和學(xué)生思維的形象性之間架起一座橋梁，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)。

三、建構(gòu)運(yùn)算模型，發(fā)展學(xué)生的思維深度

優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使之形成系統(tǒng)的學(xué)科理解，培養(yǎng)運(yùn)用模型解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，發(fā)展高階思維，從而使學(xué)習(xí)向深度發(fā)展。問(wèn)題在計(jì)算思維發(fā)展中占據(jù)關(guān)鍵位置，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思維拓展，并根據(jù)計(jì)算機(jī)思維邏輯，設(shè)計(jì)模型，進(jìn)而形成解決方案，這是學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的必經(jīng)過(guò)程。在初中信息技術(shù)編程課程教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生完成建模，進(jìn)而發(fā)展建模思維，并結(jié)合模型抽象信息知識(shí)，形成切實(shí)可行的解決方案。

例如在“制作簡(jiǎn)單的flash動(dòng)畫(huà)”的過(guò)程中，教師結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的動(dòng)畫(huà)片段，向?qū)W生提出問(wèn)題，要求學(xué)生通過(guò)小組合作完成“移動(dòng)的小球”的作品設(shè)計(jì)。在合作探究中，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行建模，即分析問(wèn)題，判斷現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備中，是否有適用于“移動(dòng)的小球”這一問(wèn)題的模型，如果有則調(diào)用模型，如果沒(méi)有則自主設(shè)計(jì)模型。顯然之前學(xué)過(guò)的flash軟件應(yīng)用適用于項(xiàng)目的實(shí)施;在設(shè)計(jì)中，教師根據(jù)不同小組的探討情況總結(jié)不同的設(shè)計(jì)步驟，并對(duì)比模型設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，最后抽象出最合理的解決方案。因此，在現(xiàn)代信息技術(shù)課程教學(xué)中，編程教學(xué)中增加人機(jī)交互方式與人機(jī)交互作品的創(chuàng)作。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生的思維經(jīng)過(guò)從感性到理性的過(guò)渡，并在動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的實(shí)踐操作中深入計(jì)算，有效鍛煉了計(jì)算思維能力。在即將到來(lái)的中學(xué)信息技術(shù)的課堂教學(xué)中，教師教學(xué)的重心可以從“說(shuō)清是什么”向“理清是什么”逐步轉(zhuǎn)化。這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程的終點(diǎn)將不斷接近計(jì)算機(jī)科學(xué)底層原理，深度完整經(jīng)歷整個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程。

綜上所述，在初中信息技術(shù)編程課程學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)重視學(xué)生計(jì)算思維的引導(dǎo)，通過(guò)教學(xué)方法的創(chuàng)新，不斷挖掘教學(xué)資源，以計(jì)算思維為中心構(gòu)建豐富多彩的課堂，從不同角度切入，全方位地利用課堂內(nèi)外資源，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，引導(dǎo)學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的探索與思考，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，提升學(xué)生的計(jì)算思維能力，逐步提高信息技術(shù)素養(yǎng)。

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