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摘要：在初中信息科技教学中，计算思维作为核心素养之一，不仅涉及学生对信息技术的理解，还包括他们的抽象思维、问题解决能力及创新能力的培养。AI情境化教学通过模拟真实世界中的AI应用场景，使学生能够在动态的情境中体验问题解决的全过程，从而更有效地培养计算思维。本文首先分析计算思维培养的初中信息科技教学问题构建的意义，随后提出计算思维培养的初中信息科技教学问题构建的方法。

关键词：计算机思维培养；初中信息科技；教学问题构建

引言：人工智能被明确列为初中信息科技教育重要的教学内容之一，要求学生能深入分析典型案例，比较计算机传统方法和人工智能方法在处理同类问题时的效果异同，并通过实操体验人工智能技术在实际问题解决中的应用，强化计算思维在人工智能领域的重要性，提升计算思维素养。

一、计算思维培养的初中信息科技教学问题构建的意义

（一）培养学生的抽象思维能力

抽象思维的支持是初中信息技术课堂教学中培养学生计算思维不可缺少的一部分。教师通过对学生进行不同场景下的问题探究，可以使学生把遇到的实际具体问题进行抽象化处理，找出主要因素并利用算法或者模型来解决问题。这样可以使学生不受限于具体的实物上，在复杂的环境中也能灵活运用所学知识，同时也可以锻炼学生的逻辑推理性。如学生学习编程就需要将实际生活问题抽象为机器可以接受的程序代码或者是算法，学会如何拆分复杂的问题从而获得清晰明了的解题思路，在这个过程中，学生们要做的不仅仅是学习计算机的语言以及相关技术工具还要学会如何让事情变得简单化、精简化，抽象思维方式的训练也为以后处理更难的问题提供了解决思路。使学生可以在日新月异的信息时代更好地迎接种种挑战。所以，发展抽象思维是信息科技课堂的教学目标之一，更是学生掌握计算思维必不可少的环节[1]。

（二）提升创新与创造力

计算思维给学生们带来的是一套系统的思维方式，其使得学生们不再一味地依靠直觉、经验和灵感来解决问题，而是运用逻辑推理、编写算法、建立模型等方法对问题进行深度探究，在此同时，也有效激发了学生的创造能力。学生们学会了如何开辟新路、用不同的思维方式来创建问题的答案，而不是只停留在已有的知识层面上。在人工智能的情境式学习当中，学生们亲身经历了人工智能系统的搭建、应用，往往会遇到未知和复杂的状况，这就迫使他们开动脑筋不断创新，以适应不同情景的变化。通过编程设计并调试程序、改进算法、编制新型的应用软件等方式让学生们体会到发明创造的乐趣与成功的喜悦。另外，人工智能情境式的学习提供了真实的科学技术背景以及数据处理分析的任务，有利于学生之间在解决多样化的问题上的思维撞击，从而开发出创造性的潜能。学生不但能在信息技术的范畴里开拓新径，还能将其创造性思维拓展至其他科目上，进而训练其综合素质下的解决问题的能力及将来所必需的竞争实力。

二、计算思维培养的初中信息科技教学问题构建的方法

（一）问题构建，设计计算思维培养路径

在创设计算思维培养途径的时候，老师应该针对学生的认知水平结合信息技术教育的目标制定一系列有难度有阶梯的任务，循序渐进地让学生们经历从简单模式识别、数据分析到复杂程序编制、系统优化的过程，在操作的过程中理解并学会应用计算思维。

在人工智能相关学习中老师可以布置有关“个性化推荐系统”的项目任务，学生通过对某电商网站推荐功能进行分析，根据客户的购物记录、浏览次数等内容找出相关的特征，从而得出如何建立基础版本的推荐引擎的结论。其中需要学生首先对问题中涉及的因素进行抽象提取，如顾客属性，数据划分方法，匹配方式等，再进行简易版本的设计。这样一方面可以使学生了解怎样由具体问题归纳成典型的计算思维题目；另一方面可以让学生亲身经历如何将自己的算法应用于现实生活当中，激发了学生的想象力和创造力，提高了解决问题的能力。

（二）有序引导，认知体验计算思维全过程

计算思维不仅仅是技术的储备，也是思想上的革新。为了使学生真正理解并且领会计算思维的整个过程，老师要给学生铺设明晰的认知线，通过一系列由浅入深的任务让学生一步步经历问题描述、到寻找算法，再到解决问题和不断优化的过程，每一个阶段都要环环相扣步步深入，只有这样才能够让学生在亲身体验中逐渐领悟并内化为解决自身问题的能力。

例如，在讲解“路径规划”的时候，可以从让学生观察迷宫问题开始，先去感受、认识什么是“最短路径”的问题。然后带领学生从“手工”走迷宫的方式着手去了解迷宫中选路的原则，进而引入到对于“算法”的思考，我们可以用什么样的办法去进行路径规划，如采用深度优先还是广度优先等等。这个过程中不仅让学生理解算法是怎么来解决问题的还要让学生思考不同的方式有什么区别，并逐步探索优化策略。在这个引导过程中学生经历了从实际操作到建立数学模型再到寻找算法最后探索优化的全过程[2]。

（三）总结教学，优化流程以培育计算思维

在经历了教学过程的梳理之后，老师能帮助学生整理学习思路，找到不足的地方，进一步拓展思维的宽度及深度；同时也是教学流程优化的过程，可以让教师反思教学手段从而针对学生的学习反馈和掌握程度不断完善教学内容、方式等，获得更加个性化的成长道路。优化教学过程，让每一处学习都能最大程度地挖掘出学生的思考能力，是对计算思维培养的一种有力措施。

例如，教师可以设定“智能交通系统优化”的项目的制作后，老师可以带领同学进行一次交流探讨，讨论在系统的设计过程中遇到困难以及所采用的算法以及优化方式；引导学生归纳自己在设计方案的时候运用到的想法及抉择思路，让学生理解在面对问题解决的过程中怎样结合具体情况合理应用不同策略工具。在这个总结反思中，学生不仅加深了对知识的理解而且也在回顾之中找到了进步的空间，完善了问题的答案。

结束语

综上所述，人工智能情境化的学习也为初中信息技术课堂带来了大量活动场景，其在促进计算思维发展的同时也激励着学生的创造力。合理规划下的问题情境设置、启发认知以及课堂总结都能让学生感受到计算思维应用的真实情景，在其中逐渐学会处理难题的方式方法。

参考文献：

[1] 瞿振芳。基于计算思维培养的初中信息科技教学问题构建 —— 以 “手写数字识别” 教学为例 [J]. 中国信息技术教育，2025 (24):77-79.

[2] 王胡莹。初中信息科技学科问题链教学策略的构建与实践 —— 以《互联网应用协议》一课为例 [J]. 中国信息技术教育，2025 (18):66-69.

张涛
本溪市实验中学