计算思维养成记

编程教育是培养学生创新能力和解决问题能力的重要渠道，在初中阶段开展编程教学，培养学生的计算思维，能有效提升学生的信息素养，为他们未来的学习和生活筑牢根基。

一、培养计算思维意识，开启智慧之门

在培养计算思维的起始阶段，学生的计算思维模式需逐步渗透。

比如，学生在学习Python程序设计之分支结构时，我用“科技助力晨检”进行导入，引出体温检测仪——引导学生用自然语言描述体温检测仪的工作流程，再将其转化为流程图。

在这个过程中，学生去除姓名、班级等信息，提炼出体温数值、判断条件以及相应操作等关键要素，这其实就是计算思维中的抽象过程。绘制流程图后再把流程图转化为程序代码。

转换过程中涉及问题的分解，比如，先解决如何用程序表示并判断体温是否异常、如何运用程序准确表示分支条件，熟练掌握关系表达式的使用方法，接着从简单的单分支结构入手，最后深入到双分支结构，完整实现体温检测的两种情况判断。

通过这种方式，学生在不知不觉中就能逐渐掌握单分支和双分支结构的执行过程与语法格式，分解问题的思维方式也悄然融入思维体系。

二、传授计算思维方法，握住解题之钥

学生拥有一定的计算思维意识且思维方式也在逐步转变时，就需要掌握计算思维方法，让运用计算思维思考问题成为常态。比如，在学习Python程序设计之分支结构的合作探究环节，我设计了体质指数测试程序作为挑战任务，引导学生用计算思维完成任务。

如何顺利完成任务？根据教师精心设计的任务单，学生按照“提出问题—分析问题—设计方案—编程调试”的步骤展开探索。如根据提出的问题，分析思考如何设置分支条件，接着设计方案，完善流程图，规划程序的整体架构。最后，编程调试时将设计好的方案转化为代码，并不断调试修改。同时，在此过程中及时记录出现的问题及解决问题的方法。

教师在设计任务时，需遵循以下几点。

（一）贴近生活

与校园生活紧密关联的任务更能激发学生的探究兴趣。比如，设计体质指数测试程序后，学生参与探究的热情明显提升。

（二）分层任务

根据学生学习能力、基础知识储备的差异，设置必做的初级、中级挑战任务，选做的高级挑战任务。这样每个学生都能在适合自己的难度层级得到锻炼，学有余力的学生也能充分释放创造力。

（三）一题多解

比如在实现体质指数范围判断功能时，既可通过调整判断条件来达成，又能巧妙运用双分支结构实现。通过这种设计，帮助学生意识到，一个问题往往有多种解决途径。

三、提升计算思维能力，攀登能力之峰

计算思维能力的提升如同一场漫长的攀登之旅，需要学生在练习中积累经验，逐步进阶。

学生刚开始使用任务单完成编程任务时，大多都会出现各种问题。比如，在设计体质指数测试程序时，还没填好流程图就开始编程，编写过程中未记录错误，遇到问题也不知道如何调试，等等。这些情况的出现，都是因为学生的固有思维难以在短时间内改变，所以需要不断加强练习。

在完成体质指数测试程序后，我鼓励学生在课堂上分享自己的设计思路、遇到的问题以及解决方法。这不仅有助于学生整理思路，提升思维能力，还能让其他同学从中学到不同的方法和技巧，实现知识的共享。

总之，通过逐步养成计算思维意识，熟练掌握计算思维方法，不断提升计算思维能力，学生将在编程的世界里收获成长，也能在未来的学习和生活中从容应对各种挑战。

[本文系湖南省电化教育馆2021年湖南省教育信息技术研究省级一般课题（课题立项号：HNETR21042）“初中生计算机编程实施策略研究”研究成果]