信息技术课程中培养学生的计算思维
（青岛民航职业学校，山东青岛 266000）
摘 要：本文讨论了信息技术新课标下关于培养学生的计算思维的问题，提出了计算思维的理解、特点，以及对培养方式方法的建议。计算思维是中职或高中学生应该具有的基本的学习技能。
关键词：计算思维；特点；培养方式
1 什么是计算思维
计算思维是泛指社会个体通过运用计算信息处理技术的计算思想处理方法，在进行分析或者处理计算信息、解决实际问题等的过程中从而产生的一系列计算思维处理活动。具有现代计算思维的学生，能够充分运用自己所学理论知识和专业技能，采用现代信息网络技术软件可以进行处理的各种方式进行界定技术问题、抽象处理特征、数据处理模型、组织处理数据；并且善于充分运用现代信息网络技术研究工具和利用信息技术资源，形成用于职业技术岗位与日常生活工作情景结合中的研究解决实践方案；善于总结当前信息网络技术广泛应用的研究方法与应用技巧，迁移并将运用融入到企业相关技术问题的研究解决实践过程中。
从上面的定义里，我们非常能明显看出计算思维就像一个计算机科学家一样思考问题，通过将一个个具体问题及其解决方案表达成计算机可以处理的形式，并设计计算的方式，将客观世界解释为一个复杂的信息处理过程。
整个过程，有些类似平面几何解题的“已知->求解”的过程。
（1）计算思维主要是通过数据嵌入、仿真和数据转化等计算方法，把一个看起来自己无法直接解决的困难管理问题重新进行理解并形成一个自己能够直接解决的困难问题； （2）计算思维是通过预防、保护、冗余、容错、纠错的方式从最坏情形中理清思路，找到解决思路的一种思维； （3）计算思维就是利用启发式逻辑推理方法来不断寻求问题解答，就是在不确定性的情况下进行规划、学习和合理调度； （4）计算思维需要利用现代海量的大数据资源来不断加快信息计算，在数据时间和信息空间之间，在实际处理数据能力和实际存储数据容量之间需要进行高度权衡。
计算思维是一种通用的思维方式，计算思维并非计算机专业独有的，而是一种通用的思维方式。这种思维设计执行的方式是从顶向下的子结构化思维设计：把一个大问题进行分解后成为一个个子关系问题，再进一步的划分为一个个子关系问题，并一直到最后无需进行分解；分别用来去解和执行一个个最小问题规模的各个子问题；按照子问题大小划分的具体结构将各个小子问题的分析结果组合成整个问题的具体结果。
2 计算思维的特性
（1）是概念化，不是程序化。计算思维不是使用计算机编程，像许多计算机科学家那样努力去创造思维，这意味着远远甚至不止只为一个计算机进行编程。它同时要求我们能够在抽象的多个思维层次上进行思维。 （2）是属于基础的，不是基于机械的职业技能，是一个现代职业社会每个人都必须熟练掌握的基本技能。 （3）是人的，不是计算机的思维。人类正在赋予新的计算机以充满激情，创造性的方式使用计算机。计算思维发展是推动人类不断求解复杂问题的一条重要途径，人类聪颖且不断富有新的想象力，人类正在赋予现代计算机以新的激情。配置了智能计算机的设备，就一定能用自己的人工智慧能力去快速解决那些还在计算设备时代之前不敢大胆尝试的复杂问题。 （4）是现代数学和电子工程物理思维的优势互补与完美融合。计算思维在本质上就是源自现代数学家的思维，构建一种虚拟现实世界的自由方式，使我们可以能够完全超越传统物理上的世界界限去设计打造各种操作系统。 （5）是思想，不是人造品。计算思维方式是面向所有人，所有地方。 （6）计算思维不等同于计算机编程。虽然我们的计算思维被称为冠以计算这两个名词，但绝非仅仅是只与我们的计算机科学相联系有关的一种思维，而是我们对于人类进行科学思考的一个大概或者更早就已经出现了的组成部分。
3 计算思维的特征与要素
计算思维包括了分解、抽象、概括、评估、算法思维。
4 计算思维的作用
（1）提供了理解自然、社会等现象的新视角。 （2）提出了解决问题的新方法。 （3）创造了知识。 （4）提高学生创造力和创新力。
5 在信息技术课程中对中职学生计算思维的培育与研究方法
5.1 计算思维培养的特点
（1）所授教的课程内容必须是具有相对稳定的、基本性的以及能够使得学生长期在实践中获得成长的思想、方法与技巧； （2）计算思维教育要求学生应充分强调电脑基础知识的内在统一性与外部的差异性，了解电脑独特的思维模型； （3）学生培养时应该要着重于基础的信息化素养和能力，以及运用计算机科学技术来解决现实问题的能力。
5.2 计算思维培养过程中需要注意的问题
（1）从基础计算逻辑知识和思维能力的训练培养向初级计算逻辑思维能力训练培养转变，这需要循序渐进； （2）计算思维的培养是以计算能力的培养为基础的； （3）鼓励学生积极主动地参与信息技术课程，提高了培养的质量，缩短了培养的时间。
5.3 计算思维培养的教学模式
计算思维作为一种思维方式，不是抽象概念，而是人们通过长期大量的实践经验——尤其是计算机科学发展以来的计算实践——积累、总结出来的。
因此，单靠理论学习是无法掌握计算思维的。必须经由大量的实践活动。成年人可以通过解决每天面对的问题来获取实践经验，而对于青少年及大学生而言，编程实践就成了最佳的习得计算思维的方式。
6 结 语
在对信息技术课程进行实施教学时，老师应该根据具体的课堂教学内容来设计好各种方法以及计算思维形成的过程和呈现方式，作为实施课程教学的指南和导线，鼓励每个学生在解决问题的整个过程中逐渐地进行分析、思考、实际、验证、反馈、改进，慢慢地形成各种方法的计算思维。信息技术课程对本专业的核心知识素养培育要求是提高大学生的信息意识、计算思维、数字化的学习与创新，从而承担起未来信息社会对人才的高要求、强责任。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部. 《中等职业学校信息技术课程标准》(2020年版)[M]. 高等教育出版社，2020.
