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2018年初，教育部正式公布了《普通高中信息技术课程标准》（2017年版）。新版课程标准明确提出了信息技术学科核心素养之一就是计算思维，它是指“个体在运用计算机科学领域的思想方法形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动”。具备计算思维的学生在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题方案；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之中，它是一种问题解决的方式。高中信息技术课堂教学不再单是信息技术知识与技能的训练与传授，而更注重学生的逻辑思维能力、创新能力的培养。那么，到底如何将计算思维落地呢？如何使用计算思维解决问题呢？在具体教学中如何组织和呈现相应教学内容，使学生理解计算思维的基本方法，而不是简单的概念和知识的堆积呢？笔者以初一“机器人走迷宫”教学内容为例讲述使用计算思维来解决问题的一般过程。
计算思维首先是需要将问题分解为一系列较小可管理的问题的过程，分解有助于学生找到复杂问题的解决方法。
机器人要走出迷宫，过程很复杂，它要面对各种不同的情况，按照任务的需要，笔者让学生把机器人在迷宫中可能面对的情况进行分解，发现机器人在迷宫中行走可能会碰到三种状况（如表1）。只要解决机器人在这三種状况下该采取的行动，就可以让机器人顺利走出迷宫（如图1），任务分解后，难度大大降低，学生跃跃欲试，探究热情高涨。
任何事物都有相似性，模式识别教会了学生寻找到事物之间的共同特点，并利用这些规律去解决问题。
所谓“模式归纳”，即探寻形成这些模式背后的一般规律，寻找一类问题的一般方法，开发可用于解决许多类似问题的解决方案。模式归纳也称为抽象化。这是计算思维的基础。
这时，教师会分发迷宫图与小机器人给各小组，各小组试着寻找方法引领机器人走出迷宫，学生通过小组间的讨论、分析发现，机器人走迷宫的策略跟人很相似，走出迷宫的方法可以有两种，即靠左墙走或靠右墙走，也就是走迷宫的左手定则与右手定则。在探究过程中，分解出来的三种机器人走迷宫状况该分别采取什么行动，学生也有了初步的答案。层层递进的任务，引导学生学会思考，学会分析问题，在不知不觉中培养了他们的计算思维能力。
抽象化是将重要的信息提炼出来、去除次要信息的能力，学生掌握了抽象化的能力，就可以将一个解决方案应用于其他事物中，触类旁通，制订出解决方案的总体思路。
当我们遇到复杂的问题时，可以将问题分解成较小的部分，然后按照合适的顺序组合起来解决问题。程序的灵魂是算法，流程图是一种很好的算法表示方法，它的特点是结构清晰、直观，可以让学生对程序的运行过程及逻辑关系有更透彻的了解，笔者带领学生根据前两步的分解，概括、画出机器人走迷宫的流程图（如图2）。同时，使用流程图可以辅助学生学习程序设计，将复杂的问题直观化，帮助学生加深对程序设计的理解，提高课堂学习效率。
有了流程图，编程就变得容易多了，接下来，学生需要反复测试来修改程序（如上页图3）。在程序设计过程中，学生通过编程、仿真，不断发现问题、分析问题，然后修改程序，再仿真，如此往复，最终解决问题完成任务。学生主动探索，快乐学习，这也会使他们在不断尝试中获得成功的体验。本节课学生跟随教师进行玩游戏、做任务、小组探究等环节，95%的学生都完成了教学目标，让机器人顺利走出了迷宫。另外，在课堂中开展小组间比赛，如看看哪组机器人走出迷宫的时间最快，寻找机器人走出迷宫的最优策略等。有不少学生发现，如果机器人沿着墙的右边走，也就是用右手定则可以更快地走出迷宫。这也表明本课的设计对培养学生的计算思维是有效的。学生计算思维的培养在这一系列的活动中得到发展与提升。
本课，学生通过模拟机器人在迷宫中行走的体验活动由浅入深，分解任务，层层递进，通过实物研究归纳出机器人走迷宫的三个典型位置，并探索出在这三个位置中机器人应该如何行走，再将归纳出的机器人走迷宫的一般方法转化成流程图，并根据流程图用图形化软件编写出机器人走迷宫的程序。学生通过观察、比较、探究，一步步地找到机器人走迷宫的策略。最后，学生可以灵活地运用左（右）手定则走出各种各样的迷宫。在这个过程中，学生学会了如何去寻找解决问题的方法，以后对相似的问题他们也都会自己去寻找解决的方法与最优策略。同理，在现实生活中，学生在火灾等某些紧急的情况下，可以运用相应的策略找到安全出口。
这是在信息技术课上培养学生计算思维的一般过程，教师通过问题的引入，引导学生分解、概括、抽象、设计，寻求解决问题的思路，构造问题的解决方法，拓展学生计算思维的意识与能力，以此提高他们运用信息技术知识实现问题的抽象、进行问题求解的能力。计算思维是攻克难题的一种方式，它能增加学生面对模糊、复杂或开放性问题时的自信心。教师在信息技术课堂中要时刻注意培养学生的计算思维，这将会为他们的终身发展奠定坚实的基础。
分解
计算思维首先是需要将问题分解为一系列较小可管理的问题的过程，分解有助于学生找到复杂问题的解决方法。
机器人要走出迷宫，过程很复杂，它要面对各种不同的情况，按照任务的需要，笔者让学生把机器人在迷宫中可能面对的情况进行分解，发现机器人在迷宫中行走可能会碰到三种状况（如表1）。只要解决机器人在这三種状况下该采取的行动，就可以让机器人顺利走出迷宫（如图1），任务分解后，难度大大降低，学生跃跃欲试，探究热情高涨。
任何事物都有相似性，模式识别教会了学生寻找到事物之间的共同特点，并利用这些规律去解决问题。
模式归纳
所谓“模式归纳”，即探寻形成这些模式背后的一般规律，寻找一类问题的一般方法，开发可用于解决许多类似问题的解决方案。模式归纳也称为抽象化。这是计算思维的基础。
这时，教师会分发迷宫图与小机器人给各小组，各小组试着寻找方法引领机器人走出迷宫，学生通过小组间的讨论、分析发现，机器人走迷宫的策略跟人很相似，走出迷宫的方法可以有两种，即靠左墙走或靠右墙走，也就是走迷宫的左手定则与右手定则。在探究过程中，分解出来的三种机器人走迷宫状况该分别采取什么行动，学生也有了初步的答案。层层递进的任务，引导学生学会思考，学会分析问题，在不知不觉中培养了他们的计算思维能力。
抽象化是将重要的信息提炼出来、去除次要信息的能力，学生掌握了抽象化的能力，就可以将一个解决方案应用于其他事物中，触类旁通，制订出解决方案的总体思路。
算法设计
当我们遇到复杂的问题时，可以将问题分解成较小的部分，然后按照合适的顺序组合起来解决问题。程序的灵魂是算法，流程图是一种很好的算法表示方法，它的特点是结构清晰、直观，可以让学生对程序的运行过程及逻辑关系有更透彻的了解，笔者带领学生根据前两步的分解，概括、画出机器人走迷宫的流程图（如图2）。同时，使用流程图可以辅助学生学习程序设计，将复杂的问题直观化，帮助学生加深对程序设计的理解，提高课堂学习效率。
有了流程图，编程就变得容易多了，接下来，学生需要反复测试来修改程序（如上页图3）。在程序设计过程中，学生通过编程、仿真，不断发现问题、分析问题，然后修改程序，再仿真，如此往复，最终解决问题完成任务。学生主动探索，快乐学习，这也会使他们在不断尝试中获得成功的体验。本节课学生跟随教师进行玩游戏、做任务、小组探究等环节，95%的学生都完成了教学目标，让机器人顺利走出了迷宫。另外，在课堂中开展小组间比赛，如看看哪组机器人走出迷宫的时间最快，寻找机器人走出迷宫的最优策略等。有不少学生发现，如果机器人沿着墙的右边走，也就是用右手定则可以更快地走出迷宫。这也表明本课的设计对培养学生的计算思维是有效的。学生计算思维的培养在这一系列的活动中得到发展与提升。
课后反思
本课，学生通过模拟机器人在迷宫中行走的体验活动由浅入深，分解任务，层层递进，通过实物研究归纳出机器人走迷宫的三个典型位置，并探索出在这三个位置中机器人应该如何行走，再将归纳出的机器人走迷宫的一般方法转化成流程图，并根据流程图用图形化软件编写出机器人走迷宫的程序。学生通过观察、比较、探究，一步步地找到机器人走迷宫的策略。最后，学生可以灵活地运用左（右）手定则走出各种各样的迷宫。在这个过程中，学生学会了如何去寻找解决问题的方法，以后对相似的问题他们也都会自己去寻找解决的方法与最优策略。同理，在现实生活中，学生在火灾等某些紧急的情况下，可以运用相应的策略找到安全出口。
这是在信息技术课上培养学生计算思维的一般过程，教师通过问题的引入，引导学生分解、概括、抽象、设计，寻求解决问题的思路，构造问题的解决方法，拓展学生计算思维的意识与能力，以此提高他们运用信息技术知识实现问题的抽象、进行问题求解的能力。计算思维是攻克难题的一种方式，它能增加学生面对模糊、复杂或开放性问题时的自信心。教师在信息技术课堂中要时刻注意培养学生的计算思维，这将会为他们的终身发展奠定坚实的基础。