初中信息技术对学生计算思维能力的培养分析

陆世远

摘要：计算思维、理论思维与实验思维并称三大科学思维，是当前教育界和计算机界受关注度较高的重要课题，而其中在信息技术课程中对中学生进行计算思维能力的培养备受关注。在初中信息技术教学中加大对学生计算思维的锻炼，既能够综合提升学生的信息化素养，也能进一步培养学生的创新精神。文章基于计算思维的基本概念及相关应用，通过提出多方面的创新性教学策略，探究其在初中信息技术中的实践渠道和应用价值，希望能为初中信息技术教学方式的优化升级提供参考。

关键词：计算思维;初中信息技术;创新教学

引言：在初中信息技术教学中，计算思维一直是教师讲授的重要内容，从教材体系来看，可以表现计算思维的内容便是关于编程的问题，而这也是初中信息技术教学的重点难点。由于许多学生在初中以前并没有接触到过多的信息技术知识，初中信息技术教师在开展教学活动的时候必然会遇到一定的问题，这些问题会很大程度上影响教师教学活动的正常开展。但是，随着社会发展进入新的历史时期，计算思维对于学生的未来成长越来越重要。因此，本文就初中信息技术教师培养学生计算思维的策略等进行探讨。

一、计算思维在初中信息技术课程教学中的作用

2006年，周以真教授提出，计算思维是一种将计算机科学问题应用于理解系统设计、问题解决和人类行为的方法。在周以曾教授的研究基础上，许多学者提出了计算思维的符号概念，如编程、算法、数据软件，以及计算思维中的形式计算、结构化、链接和优化。在学习信息技术课程的背景下，王荣亮教授认为，通过任务驱动、研究型、实验型的教学模式，可以有效激发学生的计算思维。

一般来说，计算思维在初中信息技术课程的教学中有以下几个作用：一是鼓励学生关注信息技术。在初中信息技术教学中，在此基础上重新测试课程并制定系统全面的教学计划，融合计算思维，鼓励学生关注信息技术，充分发挥。促进计算思维，有效提升课程实际效果二、鼓励学生思考学生与信息技术的关系计算机操作必须遵循一定的数学规则在初中信息技术教学中引入计算思维，不仅可以激发学生思考人与信息技术的关系，也可以为他们提供发现的思路和途径。，分析和解决问题，丰富课程教学内容保证课堂教学的有效性三、提高编程的教与学能力将计算思维融入教学中，不仅可以优化教学体系，丰富教学内容，还可以改善算法和程序设计的状态，提高程序设计教学的效率和质量。程序设计是信息技术课程体系中的一门必修课。

二、计算思维在初中信息技术课程教学中的渗透方法

（一）树立建模思想，有效启蒙计算思维

在培养学生计算思维的过程中，建模思想起到的作用是极为重要的。而且，在学生的学习和生活实践中都会有许多单靠机械记忆无法解决的问题，如果教师只是单一地进行知识的讲解，那么当更换应用场景时，学生往往会束手无策，很难找到针对性的解决策略。一旦操作场景发生了改变，许多学生就无法有效地解决问题。因此，教师就应将建模思维渗透到教学中，使学生在脑海中树立建模思想，以建模的方式来培养学生的计算思维。

例如，“鸡兔同笼”问题就是一个可以用来培养学生建模能力的经典案例。问题描述：有若干只鸡和兔在一个笼子里，已知鸡和兔共有35个头，94只脚，请推断鸡和兔分别有多少只？教师可以引导学生分析并建立模型。所谓模型，就是利用数学符号去描述系统内的数量关系，概括出可操作的数学结构。一般情况下，模型可以进行迁移应用。在日本，人们也在研究“鸡兔同笼”问题，只不过日本人将之称为“龟鹤问题”。经过对比就会发现，“龟”和“兔”都是4只脚的动物，“鹤”和“鸡”都是2只脚的动物，所以“龟鹤问题”的模型和“鸡兔同笼”的模型是一样的，甚至还会衍生出更多其他的同类问题，在解决问题的过程中，学生的计算思维能够得到发展。

（二）尽量选取生活相关教学案例

信息技术学科内容抽象，但又与生活息息相关，因此教师在一些抽象且难度较大的教学内容中可以适当引用生活化案例，或者对案例场景进行再现，让学生在一种相对熟悉的情境下进行思维迁移，运用计算机模拟解决案例问题，为计算思维能力的有效锻炼开辟渠道。例如在七年级《数据图表与分析》一章中要求学生对所分析的数据进行对应的图表制作。创建图表并不复杂，但由于图表种类较多，部分学生容易对其属性产生混淆，因此教师可以引用生活中常见的图表让学生更好区分，如气温变化图、家庭支出比例图和各省份GDP比较图，这些图分别有折线图、扇形图及柱状图，可见用途不同，图表种类就会各有差异。对图表属性差别有所了解后，教师可以提供某个家庭收支费用的数据，让学生进行图表的制作。有了前面案例的参考，再加上这些与学生日常生活息息相关的数据，学生可以“对症下药”，操作起来自然也更有熟悉感。一个简单的生活案例引入，可以一步步引导学生由浅入深地思考与探究，更有利于计算思维的不断渗透。

（三）在問题解决中渗透

在初中信息技术课程教学实践中，问题解决主要是以现实问题解决为核心，并根据教学大纲要求设置问题，再以问题为突破口来引导和鼓励学生学习，从而提高学习效率的。在问题解决过程中，教师要在实践中尽可能地制造悬念，以此激发学生的探究兴趣，促使他们积极参与教学活动，确保课堂教学的有效性。另外，科学、合理的问题解决案例有利于打破学生的固有思维模式，使其计算思维能力得到提升。

结语：综上所述，初中信息技术的课堂教学应该更多地注重提高学生的计算思维，以更好地符合新时期的教学要求，为国家的现代化建设培养专业化人才。在初中信息技术教学中，计算思维的培养主要依赖编程知识的教学，教师应该将编程教学与学生计算思维的培养融合起来，促进学生综合素质的提高。

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