在信息科技课堂中有效培养学生计算思维的实践研究

引言

计算思维作为聚焦计算机科学方法的思维范式，着重借助抽象、分解和算法化手段应对复杂问题，正逐步成为基础教育的重要目标，信息科技课程由于突出数据处理与程序设计，是培养计算思维的关键领域，但在实际教学里，一些课堂仅聚焦于技能训练和工具运用，忽略了对思维方法的引导，造成学生难以形成深层能力，国内外有关研究已就计算思维的价值进行了探讨，但在课堂层面的路径规划方面依旧存在欠缺，本文把教育学理论和课堂实践相结合，探究实用的教学模式及策略。

一、信息科技课堂中培养学生计算思维的必要性

作为新时代学生的一项关键能力，呈现出对复杂问题开展分解、抽象和算法化处理的思维特性，基础教育阶段，信息科技课堂因其独特性在培养该能力方面占据重要地位，课堂上的程序设计、数据处理及问题解决活动，既能锻炼学生逻辑推理能力，还可促使他们渐渐形成系统化思维方式，持续开展编程实践与信息处理训练，学生在处理问题时更重视思维逻辑性和方法合理性，从而具备跨情境迁移运用的潜在能力。

信息科技课堂在培养创新能力方面作用显著，当今社会发展需求是拥有创造性思维的人才，创新的关键在于能否从复杂问题里找出规律并给出解决方案，学生学习信息科技时，往往要通过设计算法或构建程序来处理开放性问题，此探索过程激活了他们的思维。创新意识并非一蹴而就，而是在多次尝试、遭遇失败以及持续修正的情形下逐步积攒起来的，信息科技课堂凭借开放性与实践性，为学生这种思维的成长创造了契机，让学生在反复调试里学会不断优化的本领，从而塑造出敢于探索、精于创造的品格。

信息科技课堂进一步促进了学习方式的变革，传统课堂主要依靠教师进行讲授，学生大多仅处于知识接收状态，信息科技课堂着重互动与探究，学习活动贯穿动手实践、数据分析和成果呈现环节，学生不再是被动接收知识的个体，而是主动解决问题的参与者，他们借助体验式学习与协作式探究，强化了自主学习与反思的能力，学习方式的这一改变，既有助于计算思维的形成，又为学生日后在多学科环境中的适应与发展夯实基础[1]。

二、在信息科技课堂中培养学生计算思维的实践路径

（一）基于项目式学习的课堂设计

项目式学习是以解决问题和产出成果为指引的教学方式，着重借助真实任务促使学生在实践中开展知识构建与思维锻炼，引入这一方式到信息科技课堂，能有效发挥学科内容和计算思维的契合优势，就像围绕“校园信息管理系统设计”“智能家居模拟”“环境监测数据可视化”等主题，学生需历经问题解析、方案构思、算法实施及成果展示的全流程，这种学习体验不仅助力学生掌握技术本领，更要紧的是在不断摸索中养成剖析问题、抽象建模以及算法化表达的思维习性。

项目实施期间，教师角色出现明显转变，教师不只是知识的传递者，而是成为任务的统筹者和学习的助力者，教师应合理拆解项目，明确各阶段目标，让学生在任务推进过程中逐步积累经验，以“图书管理系统开发”项目为例，教师可率先引导学生开展需求调研，接着逐步过渡到数据库设计和程序编写。分阶段的这种规划，让学生在持续面对复杂问题时，一直维持清晰的思维，且在项目的逐步推进里渐渐增强抽象与算法能力，为使项目顺利开展，教师应构建过程反馈机制，对学生的阶段性成果予以指导与评估，使学生在学习时维持方向感与动力[2]。

项目式学习同样注重成果的呈现与沟通，学生得把自己的思路及解决方案清晰呈现出来，且接受同伴和教师的质疑与建议，此过程既提升了学生的沟通表达能力，又促进了计算思维的外化与反思，经由彼此评价，学生可对比不同的解决途径，进而认识到多样化思维方式的意义。课堂氛围变得更开放且富有探索性，学生经反复修正完善形成系统思维特质，若把展示环节融入跨班级、跨学科的学习活动，还可拓宽学生的思维范畴，使其在更广泛范畴领悟知识迁移与应用价值，把项目式学习引入信息科技课堂，既能激发学习的主动性，又能有力推动计算思维在任务驱动下自然形成。

（二）基于任务驱动与合作探究的课堂实践

任务驱动着重借助具体学习任务唤起学生的参与热忱，合作探究则突显集体协作和交流在推动思维发展方面的功效，两者相互结合，为计算思维培养搭建了深入实践的路径，信息科技课上，教师可设置难度适宜且具开放性的任务，像编写自动化排序程序、开发简易图像处理工具，或者借助传感器数据开展实时监测。学生执行这些任务期间，需综合运用分解问题、设计算法及实现代码等多方面能力，此过程堪称计算思维的试炼场，若任务设置能紧密结合学生的生活经验，常常能进一步增强学生的参与热情和学习兴致，推动他们在解决现实问题过程中增进理解。

合作探究在任务驱动的支撑下让思维深度得到进一步拓展，小组里的学生分别承担不同职责，借分工与交流协同攻克复杂任务，一个小组开展“网络安全模拟”任务时，可安排部分学生开展漏洞检测，安排其他学生开展数据加密设计，其余成员承担系统运行测试工作。学生需不断对思路与进度进行协调，通过沟通与争辩逐渐达成对问题的全面认知，这种互动既提高了合作能力，还使抽象建模和算法优化过程变得更加直观生动，当多种思路之间产生矛盾时，小组需借助论证与协调来形成共识，这种活跃的思维交锋可助力学生在多维度比较中增强判断与决策能力[3]。

反思和评价是合作探究不可或缺的部分，学生结束任务后，既要展示成果，还需总结个人与小组在任务进程中遭遇的难题、采取的策略以及改进的方向，这种自我审视与彼此反馈，可提升元认知能力，助力学生在思维训练中掌握学习过程的监控与调节。教师评价时不应只着眼于最终成果，更需留意学生在任务实施和合作探究过程中呈现的思维轨迹与创新实践，运用过程性评价，学生能更精准洞察自己在计算思维培养中的优劣，由此不断调节并完善学习模式，要是在评价里引入将自我和同伴评价融合的多元机制，能进一步强化学生的责任感与参与感，将任务驱动与合作探究相整合，能让课堂增添挑战性与开放性，为计算思维的形成与发展筑牢根基。

结论

本研究立足于教育学视角，剖析了信息科技课堂培养学生计算思维的必要性，进而提出将项目式学习、任务驱动和合作探究相结合的实践办法，计算思维的形成并非仅依靠知识学习，还需在真实情境里经反复尝试与反思逐渐形成，信息科技课堂由于内容具备实践性且方法具有开放性，成为开展计算思维培养的绝佳场所。借助合理的教学规划与科学的过程评估，学生可在逻辑思维、算法意识、协作能力和创新精神等方面实现全面提高，后续研究可深入探寻怎样把人工智能、大数据等新兴技术引入课堂，从而加深并拓宽计算思维培养的程度与范围，计算思维的培育并非额外累赘，而是信息科技课堂教学价值的核心彰显，其成果会直接关联到学生在信息社会的适应与发展能力。

参考文献

[1] 刘静 . 深耕思维沃土：计算思维培养导向下小学信息技术教学革新 [J]. 甘肃教育研究 ,2025,(16):55-57.

[2] 张春红 , 谭海女 . 以计算思维培养为导向的 Python 课程教学改革研究 [J]. 电脑知识与技术 ,2025,21(16):167-169.

[3] 林振旺 . 小学信息科技编程教学中学生计算思维的培养策略[J]. 中国新通信 ,2025,27(09):53-55.