随着信息技术和信息产业的高速发展，尤其是移动支付和人工智能的广泛化和日常化，信息技术已成为日常生活工作中的普通工具。近几年来，计算思维在教育领域受到越来越多的关注，成为研究热点之一，再加上2017年国家修订《高中信息技术课程标准》（征求意见稿）超越原有强化信息技术操作的课程倾向，指向了信息技术学科核心素养的培养，计算、数字、程序（三者关系如图1所示）已经成为新课标的重要组成部分。因此，对于信息技术教师来说，如何把计算思维有效地融入到课堂值得进一步思考的问题。
一、计算思维的概念
信息素养与计算思维本质上不同之处在于信息素养更强调使用计算机这个工具本身的能力，而计算机思维更注重人们如何能像计算机科学家一样思考的能力。在信息技术课程教学中，我们首先应该注重培养学生的计算机思维，不仅要讲知识更要挖掘蕴含在信息技术学科知识中的普适思维，使知识随思维的讲解而展开，思维随知识的贯通而形成，能力随思维的理解和训练而提高。
二、计算思维是高中生信息素养的必要组成部分
以往人们都认为信息技术课程只是一门工具性学科，是学会操作Word和Power Point等软件的培训课程，教师更加注重培养学生的信息技术操作能力和信息处理方法。要改变这种现状，就要将计算思维作为信息技术课程的核心培养目标，像学习数学或英语一样学习信息技术，实现“基础的回归”。因此，重新探讨算法与程序设计在信息技术课程中的地位与作用，优选教学内容，改善课程的教学方法，促进计算思维在信息技术课程中以适当的形式呈现势在必行。从学生的长远发展来看，教师将计算思维引入到高中信息技术教育中是十分有意义的。计算思维注重如何能像计算机科学家一样思考问题，强调“人的，不是计算机的思维”。当然，计算思维的培养途径有很多种，不只在信息技术课堂上，还可以在其他学科或非正式学习中。
三、信息技术课堂计算思维的培养方式
基于以上，我们信息技术组教师从2017年9月份开始在教学中注重计算思维的培养，在进行教学设计时，以发展学生的计算思维为目标，对课程内容、教学方式等进行重新编排，采用多种形式结合的方式开展教学实践活动：
（一）依托生活经验，创设情境
根据计算思维的思维特性和高中生的心理特点，从问题解决的角度出发，依托教材与高中生已有的生活学习经验，选择与实际生活相关或具有趣味性的题材，设置相关问题情境来吸引学生的注意，营造出一种生动的学习氛围，调动学习积极性。通过问题情境的设置，引导学生分析、总结规律，进而理解相关算法的原理，从而建立学习的信心。
例如在指导学生灵活使用 Word 软件时，要求学生根据自己的需求编辑一份小报。学生在编辑小报的过程中，需要寻找主题，利用互联网等途径广泛搜集资料，最终整合编辑。
本节内容分三个学时，首先让学生自己构建思维导图与小报思维模型，作为后期信息搜集和编辑的基础。在模型先导的推动下，学生分别选择不同的主题编辑小报，充分展现了思维的逻辑性和创新性。在加强运用的过程中，教师需要及时跟进学生思维的发展情况，并不断补充和完善，最终实现模型构建的系统性、健全性，为学生计算思维的发展运用注入源源不断的活力。
（二）游戏化教学
在教授程序设计内容时，在课堂上采用游戏化教学，这种方式既可以是已经开发的电脑游戏方式，也可以是教师与学生教学中间的设置的游戏环节，他们的共通点是：让学生在“玩游戏”的过程中理解相应的概念、定理与结构，能从相应的游玩模式当中归纳、总结规律。
例：师生活动：种萝卜游戏
该游戏主要体现我们程序设计课程的冒泡排序问题。５个大小不一的萝卜，分别种到地上５个由小到大的坑中。对两两相邻的萝卜的大小进行比较，如果不符合应排顺序，则指挥相应的“萝卜”移动（两两交换），直至所有萝卜被种到坑里为止。以上教学游戏，既可以吸引学生的注意，又可以将相应的原理更生动、形象地展示在学生面前，使其更容易理解。
（三）合作学习与探究
相对来讲，在新授课中，新知识点的学习应用是停留在浅层次的，学生通过模仿很容易完成程序的编写。但当到了较高层次能力要求的综合运用阶段，独立编写程序的完成率则比较低下。此时，合作学习的重要性就体现出来了。
例如，模拟微信的抢红包方式，设计一个小程序，如图3所示。这个任务是对对象、属性、方法、事件等知识点的综合运用，能力要求较高。在课堂中实践时，通过小组合作，每小组都满足了基本功能的设置，甚至进行了超越，例如有小组结合之前的案例“桌面小时钟”的“interval”、“visual”属性，设计出了“速闪”的红包。
与独立学习相比，合作学习不仅是个人能力的互补，而是更多的思想碰撞，拓展了思维的广度与深度；通过“合作”与“竞争”，还可以有效提高学生的社会化交往意识和能力。这是个人学习所无法达到的、合作学习的魅力所在。
自我内化与交流
在教学中，教师应鼓励学生展开多个层次和多方面的交流沟通，实现认知结构、思维方式的比对分析。让学生能够站在现有认知结构的基础上，思考自身解决问题的方式，从而发展新知识、新技能、新思维，推动认知结构的更新。
例如，在讲授统计图制作的过程中，以制作成绩表为教学任务，让学生发挥自身的能动性，根据自己的需求和思维来制作统计图。在学生制作完成之后，让学生展示自己制作的统计图，并阐述选择这一图表类型的原因，在数据统计过程中遇到的难题以及解决的方法。通过这种交流互动，学生不仅牢固掌握了图表插入的方法，也具备了选择图表、修改内容等多个方面的能力。为了帮助学生重建思维，教师应鼓励学生归纳和总结自己在使用计算机和软件的过程中的问题，并详细整理出自己思维的过程，还可以与同学分享。
鼓励创造与创新
计算思维的内涵告诉我们，发展计算思维的目的是：“总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。”对于高中程序设计来说，学生能够主动发现实际生活中的问题，并且能够综合运用所学到的知识来解决它，这实际上就是创新。
例如，有几个感兴趣的学生依靠学习的随机函数知识与课外拓展，开发出一个“演讲抽号”程序软件并应用于班级语文课堂小演讲中。在此过程中，学生出于实际需要，使用VB编写程序来解决实际问题，学习动机已经发生了改变，从原初的“要我学”变成了“我要学”，这便是程序设计创新之路的根本起点与坚持前行的保证。计算思维作为信息技术课程核心素养的主体部分，其价值是不容忽视的。在人工智能飞速发展的今天，教师应该摒弃传统的信息技术“工具化”思想，不断挖掘、创新，丰富程序设计课堂内涵，用多种方法将学生拉进课堂，组织教学，发展计算思维，从而更好地适应时代生活的需要，这才是高中程序设计教学的意义所在。
四、实施效果
为了将计算思维引入到高中信息技术教学中，笔者通过一学期的教学，并围绕三个方面进行了调查。本次共发放400份问卷，有效问卷381份，其中男生203份，女生178份。问卷中所涉及问题主要有：①对计算思维的认知情况；②授课方式改变的满意程度；③学习结果的满意情况。问卷调查分为三个等级（A.满意，B.较满意，C.与传统教学方式变化不大），调查结果如图4所示。
经过调查发现，对计算思维完全了解的有307人，约占总数的80.6%；对计算思维基本了解的有51人，对计算思维不了解的有23人。
由此说明，教学实践后，绝大部分学生对计算思维有了一定的理解，在对学生思维能力的转变方面，有322人非常重视在学习过程中将书本知识转换为实践能力，仅有21人对书本知识转换为实践能力这一思维能力转变的过程不太重视。从调查结果来看，将培养计算思维为核心的教学模式引入课堂教学，取得了显著的教学效果。
五、结束语
信息技术的快速发展和无处不在的搜索引擎、手机应用已经使得人们意识到：具备良好的信息思维方式比仅仅拥有繁杂无序的知识更为重要。因此，在课程中培养学生的计算思维是信息技术课程改革的一个新思路，让学生在掌握信息知识和技能的基础上，引导学生用信息技术学科思维全面认识和思考社会，并作出科学的判断。当然我们在实际的教学中还存在着一些不足，需要在以后教学过程中深入的思考和改进。