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信息技术教学中巧妙培养学生的计算思维

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李琳

电脑艺术设计是全国中小学电脑制作活动高中组和中职组的比赛项目之一。电脑艺术设计是运用图形图像处理软件、用电脑设计制作完成的原创作品，具体包括商标及符号标志设计、企业形象设计、产品包装设计、书籍装帧设计、展示艺术设计和工业产品设计。指导学生进行电脑艺术设计的应用软件有很多种，如CAD、AdobePhotoshop、AdobeIllustrator和CorelDRAW等。经实践发现，在电脑艺术设计的教学过程中，Fireworks也是一种较为实用、简单易学、能够根据需要呈现较好效果的图形图像处理软件，是学习和进行电脑艺术设计的理想软件工具之一，深受本校师生的歡迎。CynthiaSelby博士和JohnWoollard博士提出的从算法思维、分解、抽象、概括、评估五方面来阐述计算思维的观点对信息技术学科教学培养学生计算思维具有很大的启发作用。下面，我们以基于Fireworks电脑艺术设计的教学实践为例来重点探讨在除程序设计软件以外的其他应用软件的教学中巧妙培养学生计算思维的五种思维方式。

●抽象思维

所谓“抽象”是指面对一个问题，我们可以删除一些不必要的复杂性或隐藏性细节，即我们可以换一个更容易思考的方式，在不影响问题根本性的情况下使这个问题变得更容易被解决。简单来说，抽象思维可以理解为它是摒弃问题的复杂的细节部分，抽取和关注问题的本质特征，以此来减轻问题解决难度的思维能力。

以Fireworks的盘饰设计为例，当我们想做一个边缘波浪状具有凹凸感的盘饰时，我们应该如何去设计和呈现出这样的效果呢？这时候就要运用到我们的抽象思维，忽略掉实物对象一些复杂的细节部分（如曲面），抓住所需设计效果的主要特征，可根据颜色的深浅来表现出盘面凹凸的立体感，即用相对盘面颜色更深的颜色来突出盘面较暗的部分，以此制造“凹”的视觉效果（如图1），让他人能够明白你的作品设计所要表达的意图。

●分解思维

分解思维即当我们思考一个问题时，我们可以把这个复杂的问题整体分解为各个较为简单、容易被理解和实现的组成部分，这些组成部分可以看作是一个个相互独立而又互相联系的小问题，然后再逐个攻破这些小问题来解决大问题，减轻问题解决的负担，使问题的解决更加轻松、有效，问题解决的方式更容易被接受。

以Fireworks的手绘团扇设计为例，一把团扇的绘制不是一气呵成的，当你想把这把扇子做得较为精致时，你会考虑到很多细节，如扇子的立体感、扇炳上的装饰、扇面上的图案设计、扇面边框的修饰和各个部分材质质感的表现等。因此，我们在设计团扇时可以运用分解思维将整个团扇分解为扇面（包括扇面形状、绘画、材质和边缘修饰）、扇柄（包括柄头、柄尾的装饰和柄身的长短、材质）、流苏（包括流苏结和流苏条）。整体分解为大部分，各个大部分再次分解为更小的部分，而分解出来的各个小部分可以放在不同的图层来操作和实现。我们先逐一完成不同图层的内容，再将多个图层合并在一起，从而完成我们的作品（如图2）。

●算法思维

简单来说，算法思维可以理解为通过思考和实践，制订一系列明确的操作步骤来得出问题解决的方法。相对于文章研究的内容来说，算法思维能够帮助我们给出具体的作品完成方案，同时可以帮助学生在解决问题的过程中学会怎样选择适合的操作工具和方法技巧，如何利用思维工具设计作品制作规划表（设计清单）。我们从解决某个问题的操作步骤中总结出规律规则形成解决方案，当我们遇到其他类似问题的时候，便可以通过执行此方案来使类似问题得到有效解决。

在图形图像处理软件中，我们分解任务整体并放在不同图层，各个部分图层的内容是有先后之分的，即图层的摆放位置是有顺序的。如何能够按照正确的次序来完成作品的制作呢？这时候，学生小组成员之间可以进行头脑风暴，激发并动用算法思维来列出一个作品设计清单，按照设计清单我们就知道应该先做什么，后做什么，从而成功地达到设计目的和完成设计效果。如上页表所示，以使用Fireworks来设计“世园会”牡丹邀请函（外壳）为例（如上页图3），制作一个图层设计清单来帮助学生完成作品绘制的流程规划。

在制作图层设计清单的时候，我们会发现一个规律：图层的摆放是有顺序的，从底往上每一个图层安排的内容都要深思熟虑，前一个图层会覆盖掉后面图层的内容。如上页表中，图层3和图层4的顺序是不能颠倒的，因为图层4的牡丹花经过镂空效果处理后，镂空部分要显示下一层白色的内容（邀请函的内页颜色），这是我们需要复制图层的意义所在。因此，我们在运用图形图像处理软件图层命令的时候，都要注意到这个问题。

●评估思维

在运用Fireworks进行电脑艺术设计的过程中，可能有多种方案可以实现同样的设计效果。这时候，教师就需要引导学生综合考虑多个方面的因素对这些方案进行整体评估，如完成任务