初中信息技术教学中培养学生计算思维的策略探究

近年来，随着社会科技飞速发展，教育中的计算思维能力也越来越重要。当前我国青少年信息技术教育普及率也在逐年提高，但是在培养计算思维方面却存在着严重的不足。如，2020 年初中学生信息技术课程开设率已超过 95% ，但在 PISA 中，我国学生在解题能力上的表现却不尽如人意，反映学生在计算思维方面仍有很大的提高空间。因此，加强初中信息技术教学中计算思维的培养，不仅对提高我国青少年信息素养具有十分重要的意义，而且与国际教育信息化的发展趋势相适应。

一、初中信息技术教学中培养学生计算思维的重要性

在初中信息技术教学中，培养学生计算思维能力十分重要，作为解决问题的一种思维模式，计算思维不仅关系到学生对信息技术知识的掌握程度，而且关系到他们将来遇到复杂问题时的分析和解决能力。在信息技术飞速发展的今天，计算思维已经成为现代社会不可或缺的一种基本能力。初中阶段是学生思维发展的关键时期，在这个时候进行计算思维训练，可以为学生打下扎实的逻辑和算法基础。通过资讯科技课程，学生可学会如何将大问题拆分成多个小问题，再逐一加以解决，“分而治之”是计算思考的核心所在。同时，在编程实践过程中，学生需要不断地对代码进行调试和优化，培养其抽象思维、逻辑推理能独立解决问题的能力。培养学生的计算思维，可以激发学生的学习兴趣，在探究信息技术之谜的过程中，逐步形成自主学习，勇于创新的精神。将计算思维的培养融入初中信息技术教学中，既有利于学生的信息素质的提高，又能为学生将来适应信息化社会，成为有创造力的人才打下良好的基础[1]。

二、初中信息技术教学中培养学生计算思维的有效策略

（一）情境驱动，以生活场景激发思维火花

在初中信息技术教学中，采用情境驱动教学方式，以生活场景激发学生的计算思维，把抽象的计算思想与具体生活情景相结合，使学生在解决实际问题的过程中逐渐掌握计算思想的内涵与方法。例如，在讲授“Excel 数据处理”课程时，教师可创设“班级分数统计”情境，以提高学生的学习效率。教师先给大家看一张还没有写完的成绩单，然后问：“各位同学，我们刚考完一个重要的测验，下面我们要做一个快速的统计。你们认为效率最高的方式是什么？”学生们也许会想出一些办法，比如手工计算或者使用计算器。然后，教师继续引导学生想出一个更有效率的方法，比如使用电子表格。此时，教师就可为学生演示如何将数据录入到Excel 中，运用公式、函数快速计算出总分及平均数。如，将“1+2”填入 A1，将“ =1+2 ”填入 B1，将计算结果进行对比，使学生更好地了解公式的功能及用法。教师可为学生布置任务，让其对全班学生的成绩进行统计操作。如此，学生不仅掌握电子表格的基本操作方法，而且可以通过对问题的分解（如：单元格的选取、公式的应用等），逐步培养学生的计算能力 [2]。

（二）项目引领，以任务挑战神户思维能力

教师在信息技术教学中，可以采取项目引领，训练学生的计算能力和思维深度。在教学过程中，教师要引导学生围绕实际问题进行探究，把抽象的计算思想转变成解决实际问题的技巧。例如，在教授“程序设计语言的基本概念”时，教师可以设计一项名为“智能气象预测助手”的工程，让学生了解程式设计的基本逻辑与文法，如变数，条件判断，循环结构等，为本项目的实施奠定理论基础。然后，教师再指导学生进行实际操作，根据用户输入的时间、地点等信息，写出一种能自动查询、显示当日天气状况的程序。在实施过程中，学生需要独立分析需求、设计程序流程、选取适当的 API 接口来获取气象资料，编写代码进行数据处理与显示。在这个过程中，教师要对学生进行适当的指导，帮助他们解决数据格式变换、异常处理等难点问题，促进学生在解题过程中不断锻炼自己的计算思维能力。如此，学生不仅能掌握编程技巧，还能掌握如何对复杂问题进行分解和抽象，并通过逻辑推理逐步解决问题 [3]。

（三）合作探究，以团队协作拓展思维边界

初中教师在信息技术教学过程中，运用合作探究教学方式，以团队协作拓展学生的思维边界，有效提升学生的计算思维能力和综合素养。合作探究式教学不但提供多样化的学习环境，而且可以在团队合作中培养学生的创新能力与解决问题的能力。例如，在教学《制作简单动画》时，教师可组织学生分组，布置一项具体的动画制作任务，如：“制作一部有关环境保护的动画短片”。在活动开始之前，教师会简单地介绍动画制作的原理，以及如何使用软体工具。之后，学生进入小组协作阶段，每组成员都根据各自的特长与兴趣进行任务分配：有的学生负责创意构思，有的学生负责动画角色的绘制，还有的学生负责脚本的编写和技术操作。在此过程中，学生需要不断地交流、讨论、合作，以求解决问题。比如，团队成员对动画角色的设计有不同的看法，需要经过协商来达成一致意见；在遇到技术问题的时候，小组成员之间可以相互启发，甚至相互请教。通过合作探究，学生不但可以学习到制作动画的技巧，还可以学习如何将任务分解，与其他人进行有效地交流，整合不同的观点，最后完成一件有创意的作品。这一小组合作的过程有效拓展学生的思维范围，培养学生的多角度思维能力，使他们在计算思维中具备分解、调试等能力 [4]。

结束语

总而言之，在教育领域，信息技术的发展极大地改变了原有的教学模式与教学方式，随着信息化的逐步完善，学生必须具备一定的信息技术能力与计算思维，以适应时代的需要，以计算思维方式开展课程实践，具体化计算思维中的抽象体，通过教学方式的创新与进步，有助于学生养成科学、高效的思维方式，更好地学习信息技术学科，促进学生的计算思维与核心素养。

参考文献：

[1] 王惠芳 . 让思维之花绽放——如何在初中信息技术教学中培养学生的计算思维 [J]. 理科爱好者 ,2022,(05):103-105.

[2] 马秀琴 . 浅议在初中信息技术教学中培养学生审辩思维的策略 [J].中国新通信 ,2022,24(02):157-158.

[3] 陈修娟 . 初中信息技术教学中提高学生计算思维能力的策略 [J]. 中学教学参考 ,2021,(15):28-29.