在高中信息技术教学中渗透计算思维的探索与尝试

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1、在高中信息技术教学中渗透计算思维的探索与尝试——以“键盘加密”小游戏的展开为例襄阳市第36中学岳红茹王碧[摘要]计算思维概念的横空出世，解决了信息技术的学科思维问题，是信息技术学科今后可持续发展的基石。随着计算思维的推广和普及，普通高中信息技术教师们认识到其既是信息技术学科价值的体现，也是处于日新月异信息时代的学生们必备的基本技能。因此，理应充分挖掘教材中蕴含的计算思维，并在教学实践中进行积极的探索和尝试，在新一轮的教学改革到来之时跟上时代的步伐不掉队，做一个合格的信息技术教师。[关键词]信息技术；计算思维；学科思维；教学案例；游戏；尝试l计算思维来了，高中信息技

2、术教师该如何改变？一、学习、理解、内化1、问题的提出2006年，美国卡内基﹒梅隆大学计算机系主任周以真教授首次提出“计算思维”，并定义了计算思维，国内翻译为：＂计算思维是运用计算化科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动＂。国内外学者对计算思维的概念纷纷进行解读，大都基于周以真教授计算思维概念的基础上。由于计算思维概念过于宽泛，对计算思维不同的理解也正使计算思维走向教学的具体化探索。无论国内国外在计算思维的教学上一般开始于大学计算机基础课程。今天，源自计算机学科的“计算思维”概念，不仅对计算机科学领域产生了广泛的影响，

3、也逐步被社会各界所认可，我国基础教育信息技术课程界的许多有识之士，包括课程专家或一线教师认为：来自计算机科学领域的“计算思维”概念的横空出世，为我们点亮了一盏指引方向的明灯，为基础教育信息技术课程从工具课程走向文化课程指明了方向，坚定了信心。15/52、学科呼唤计算思维曾经，计算机工具论颇为流行，但是人们逐渐认识到，计算机不仅仅是一种工具，同时也带来了新的思维和新的文化。我们不仅能使用计算机的各种软硬件知识，更重要的是从中学习一种高效解决各种问题的思维方式，就犹如当初我们创造计算机工具来延长我们大脑的效能一样。王荣良教授提出：国内以信息素养培养为课程目标的信息技术

4、课程主要反映了人用工具高效处理信息的基本技能以及有效使用工具的意识的学习要求。这是信息技术课程的主体学习内容，也是信息社会的公民应该具备的基本技能2。由于信息技术的飞速发展，这部分学习内容最不稳定，这也是信息技术课程的困惑所在2。计算思维解决了信息技术课程的学科思维问题。学科思维是区分学科边界、表征学科独立以及成熟的重要标志，信息技术想要作为一门学科独立存在，就一定要有自己的学科思维。从学生与社会的角度而言，一般来说，学生热爱计算，对于信息时代的要求来说，学生需要计算。对此，祝智庭教授也指出：面对不断变化的信息化世界，计算机课程不是要把学生都培养成为程序设计专家，

5、而是希望学生具备信息技术学科的思维方式，正确理解计算机和人与社会的关系，更好的生活在社会中3。二、教师的自我定位今年的省优质课大赛要求课程设计必须包含计算思维，将计算思维概念直接推到教学一线教师的眼前，进一步加快了信息技术课程教学中渗透思维教学的进程，必然会引起教师们对如何在信息技术课程中如何实施计算思维的思考。北大附中特级教师李冬梅认为，计算思维包括算法思维，算法思维是计算思维的核心内容，程序设计是最能体现计算思维的2。课程专家王荣良教授在谈及程序设计文化、算法思维、计算思维三者的关系时提出，计算思维可以通过程序设计但不是唯一通过程序设计来实现培养。2大家每提及

6、计算思维必谈程序设计教学，那么，问题来了：信息技术基础模块的教学能不能进行思维的培养呢？在编程底蕴不足的5/5教师那里如何既能发展擅长的内容模块又能使学生受到有益的思维训练呢？张学军教授研究认为：计算思维隐藏于现有的高中信息技术课程之中，只是《课程标准》未能聚焦其中。对于由一个必修模块、五个选修模块组成的高中信息技术课程而言，所涵盖的内容涉及大量的“抽象与自动化”的内容，而“抽象”与“自动化”正是周以真教授提出的计算思维的本质所在。挖掘高中信息技术课程所蕴含的计算思维，可以为基于计算思维培养的高中信息技术课程改革提供有力的参考依据。3对于高中信息技术课程而言，能够

7、充分挖掘出各个模块内容中所蕴含的计算思维，是有效实施计算思维教育的关键和前提，教师可结合本校，本人实情，设计切实可行的教学方案组织教学。l一次有益的尝试我们在张学军教授论文文献《高中信息技术课程蕴含的计算思维分析》中找到了理论支撑和技术灵感，从而设计了《以“键盘加密”小游戏展开的思维锻炼》这一教学案例。一、教学分析（课程设计思路）高中学生已经具备一定的计算机软件使用经验，相较小学、初中而言具有更丰富的生活经验，有更高的数学知识水平，有更强的逻辑思维能力，对初步了解计算机程序的概念和执行过程，简单设计解决问题的算法困难不大。即便如此，在以解决数学问题为主导的程序编程

8、课上多数学