初中生计算思维能力的调查分析报告*

王丽娟

(蚌埠慕远学校 安徽蚌埠 233000)

一、开展调查的背景

随着2017年版高中信息技术课标的颁布，计算思维的培养越来越受到关注，培养学生计算思维能力已成为信息技术教学的重要目标。

二、调查方案设计

要了解学生是否具有计算思维，可以采取调查的方式，而计算思维作为一种思维方式，无法直接进行量化考查，它对人的行为会产生影响。设计问题时，可根据学生是否会使用计算机解决以及会选择怎样的方式解决，分析学生对计算思维概念是否了解，以及是否具有计算思维能力；再根据信息技术教师和学生教与学的方式，分析影响学生计算思维培养的因素。

本次调查从基本情况、计算思维、教师教法、学生学法等四个方面，设计试题20道，采用网络问卷调查的方式，调查的时间为2020年2月，调查对象为蚌埠市经济开发区、龙子湖区、禹会区三个县区学校的七年级和八年级学生。

三、学生计算思维能力情况分析

本次调查共收回调查问卷1257份，均为有效问卷。以下为具体情况分析。

(一)学生的计算思维能力

了解学生的计算思维能力，首先看学生有没有认识到计算思维的重要性，其次看学生对概念是否了解，最后通过问题的回答判断学生是否具有计算思维能力。

1.学生对计算思维概念的了解情况分析

设计问题，分别从以下几点来了解学生的计算思维能力情况。

第1题：你认为下列哪一个最重要？(单选)

表1 你认为哪一个最重要？

由表1中的数据可见，大多数初中生知道，思维与能力比知识更重要，并且部分学生还能提出知识反复用才会变成能力的观点。

第2题:你对计算思维的了解程度。(单选)

图1 学生对计算思维的了解程度

从图1可以看出，近21%的学生只是听说过计算思维，近9%的学生完全不了解计算思维，多数学生只是对计算思维有个基本了解，说明教师对计算思维介绍很少，学生并不能很好地了解什么是计算思维。

第3题：你认为计算思维应该是什么？(多选)

图2 学生对计算思维的认识情况

从图2可以看出，学生对计算思维的概念了解还不是很清楚，只有53%左右的学生知道计算思维是利用计算机解决现实问题的思维途径。

2.学生是否具有计算思维能力分析

编程的学习有助于提高学生的计算思维能力。通过现阶段初中生学习什么信息技术知识，他们喜欢什么，以及会不会用计算机解决生活中的问题等，能判断学生是否具有计算思维能力。

第1题：学生感兴趣的信息技术学习内容有哪些？(多选)

表2 学生感兴趣的信息技术学习内容

由表2可以判断，只有很少的学生对程序设计感兴趣，说明学生这方面接触少，都认为程序比较难，很多学生不愿主动去接触难的编程软件。

第2题：如果要为学校100个优秀团员发奖状，拿到空白的奖状你会怎么做？(单选)

图3 准备奖状的途径

由图3可见，学生的计算思维能力与他的信息素养有关，学生的计算机知识越丰富，选择用计算机解决问题的方法就越简单。

第3题：如果你需要破解计算机密码，你会采用什么方式？(单选)

图4 破解密码的方法

由图4可以看出，第一个选项是算法中的穷举法，只有少数同学选择了此项，说明学生对算法不太了解，使用计算机编程解决问题的能力较弱。

结论：现在学生的知识面较广，思维开阔，但他们的分析能力与解决问题的能力相对较弱；虽然知道计算思维很重要，但实际仅对计算思维有字面上的了解，真正使用计算机或计算机编程解决问题时，能力还比较弱。那么，是什么导致了这种情况？

(二)影响计算思维培养因素分析

根据2017年版高中课标，培养学生的计算思维，必须在信息技术学科教学活动中完成。现在的信息技术课，教师如何教、学生如何学？这些教学活动会不会影响计算思维的培养？

1.教师教学方式的分析

教师对计算思维的理解与认识，会直接落实在教学的实施过程中。教师的教学方式，一定程度上决定了学生的思维方式。

第1题：信息技术课上，老师通常要讲授和演示的时间是多少？(单选)

表3 信息技术课上，老师通常要讲授和演示的时间

表3数据说明，教师可能更多侧重学生技能的掌握，多用讲练模式开展教学活动，学生长期处于被动学习状态，很难训练计算思维。

第2题：你觉得你的信息技术教师是否关注你学会了没有?(单选)

平时的课堂教学中，教师也较关注学生的学习效果(见图5)，但教师不仅要关注学生学会了没有，还要关注“学生为什么要学会”“学生学会后可以做什么”。

图5 教师课堂对学生的关注情况

2.学生的学习方式分析

在信息技术课堂上，学生的学习方式决定了学生能否获得真实的体验、能否经历解决问题的过程，这些经历是提升学生计算思维的关键因素。

第1题：在信息技术课上，你主要做些什么？(单选)

表4 信息技术课上的活动

由表4可以看出，学生能够认真听讲。但认真听教师讲，学习的只是知识；上机练习教师指定的内容，只是技能训练。这都很难锻炼学生的思维能力。

第2题：在信息技术课堂上，你最希望采用何种方式开展课堂教学？(单选)

表5 最希望的课堂模式

由表5可知，最受学生欢迎的课堂教学模式是“讲练模式”，可实际上这种模式是不利于培养学生思维的，由此可见学生的计算思维意识与能力都有所欠缺。

结论：现在的信息技术课堂上，教师习惯于知识与技能目标的教学，多以讲授法开展教学活动，学生习惯于“拿来主义”的学习方式。由此可见，仅关注教师教的课堂很难培养学生的计算思维能力。

四、在教学中培养学生计算思维的建议

知道了计算思维的重要作用与影响计算思维培养的因素，我们应该如何培养学生的计算思维？针对以上问卷调查呈现的问题，应该从以下四个方面去改进。

(一)重视规划设计，启发学生思维

有效的规划，不仅可以为学习提供基础和依据，还可以梳理用计算机解决问题的思路。传统教学过多地注重知识、强调操作，学生知其然却不能知其所以然，而计算思维的培养是从力图帮助学生梳理思路，找到解决问题的方法入手的。因此，教师在教学过程中，必须要引导学生树立规划意识。

(二)开展项目学习，创新教学方法

2017年版课标强调：教师要用基于现实的问题引领学生交流、合作，探索解决途径，实现创新学习。项目学习为信息技术教学提供了一种新的思路，为学生的创新性学习提供了一种新的形式。开展项目式学习，可以将相关知识进行合理切片，融入相应的项目中，让学生在项目学习后，能掌握这些知识，并能运用这些知识解决简单问题，这更有利于提升学生的计算思维。

(三)设计学生活动，优化教学模式

课堂教学中教师要围绕生活实际，设计多种学生活动，让学生想、听、看、感受，从而产生活动需求，提升思维能力。学生思考用计算机解决问题的过程，实际上就是计算思维应用于生活的过程。

(四)利用教学平台，转变学习方式

初中信息技术教学平台提供了教学资源。在设计课堂教学活动时，教师可以利用平台中的“任务模板”整合资源、呈现活动，引导学生在“学案”的引领下，通过活动体验发现问题，通过问题驱动激发兴趣，从而使学生在获得一定的学习线索后，能主动、自觉地进行探索学习，寻找解决问题的办法，在问题求解的过程中完成知识学习，发展计算思维。

结语

本次问卷调查是在课题研究和当前背景下开展的一次关于计算思维能力调查的有益尝试，根据问卷调查结果，信息技术教师要循序渐进地开展计算思维教育，针对学生的水平和接受能力，以问题启发为主，激发学生主动学习的欲望，通过多样化的教学手段和有效的教学设计，探索思维层面引导与内容层面提炼的教学策略，帮助学生提升计算思维能力，从而为解决学习和生活中的各种问题奠定良好的基础，使学生受益终生。