基于PBL的計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)策略實(shí)踐與思考

劉曉玉

2017年版信息技術(shù)課標(biāo)明確將計(jì)算思維列為學(xué)科核心素養(yǎng)之一。PBL是一種以問題為基礎(chǔ)展開課程教學(xué)的教學(xué)模式，它以學(xué)生問題解決能力提升為教學(xué)目標(biāo)。因此，PBL教學(xué)模式可在信息技術(shù)課堂中助力學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)?；赑BL的計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)以問題為導(dǎo)向，在真實(shí)緊張的教學(xué)情境中起引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主體作用，以PBL展開教學(xué)，滲透計(jì)算思維的培養(yǎng)。筆者結(jié)合近兩年的教學(xué)實(shí)踐，嘗試梳理出了如下一些可行性較高的基于PBL的計(jì)算思維培養(yǎng)課堂教學(xué)策略和方法。

● 挖掘教學(xué)內(nèi)容

培養(yǎng)計(jì)算思維的第一步是挖掘蘊(yùn)含計(jì)算思維品質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如，筆者所在學(xué)校在初中八年級(jí)編程教學(xué)板塊嘗試APP inventor編程教學(xué)，在小學(xué)六年級(jí)嘗試Scratch編程教學(xué)，在信息學(xué)科社團(tuán)活動(dòng)中嘗試?yán)肂BC micro：bit開展Python編程教學(xué)。APP inventor是以代碼拼接的方式實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。Scratch編程以搭積木的方式來實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。Python編程采用項(xiàng)目教學(xué)方式，融合STEAM教學(xué)理念。以上這些內(nèi)容都有利于學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。在教學(xué)實(shí)踐中，每開啟一個(gè)新的程序項(xiàng)目，教師都先嘗試引導(dǎo)學(xué)生以簡(jiǎn)易流程圖的方式展開程序分析，在形成算法思維的基礎(chǔ)上展開編程實(shí)踐，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行方法歸納，滲透計(jì)算思維的培養(yǎng)。

● 提升目標(biāo)定位

筆者認(rèn)為南京師范大學(xué)李藝、鐘柏昌教授提出的新三層教學(xué)目標(biāo)（雙基層-學(xué)科知識(shí)、問題解決層、學(xué)科思維層）對(duì)更好地描述學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)、問題解決過程中實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維培養(yǎng)的過程性目標(biāo)有指導(dǎo)作用。例如，筆者將《設(shè)置超鏈接》一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)為：學(xué)科知識(shí)——了解超鏈接與動(dòng)作設(shè)置的概念與作用；學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置、編輯超鏈接及動(dòng)作設(shè)置；問題解決——在編輯清明節(jié)演示文稿的過程中，體驗(yàn)完成一個(gè)非線性閱讀的演示文稿數(shù)字化作品的過程；學(xué)科思維——在制作演示文稿的過程中，提高利用演示文稿工具表達(dá)信息的能力，感受非線性思維方式的魅力。在學(xué)科知識(shí)層面，側(cè)重知識(shí)與技能方法的掌握；在問題解決層面則以項(xiàng)目式教學(xué)的方式引導(dǎo)學(xué)生參與問題解決過程；在學(xué)科思維層面，由之前的情感體驗(yàn)上升到思維提煉，注重理性思維的培養(yǎng)。

● 創(chuàng)設(shè)問題情境

恰到好處地挖掘和創(chuàng)設(shè)源于生活且適合學(xué)生年齡特征、緊密結(jié)合課堂學(xué)習(xí)的問題情境，讓學(xué)生一方面能夠容易理解和接受，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)日后生活中的實(shí)踐應(yīng)用。例如，筆者在《數(shù)據(jù)圖表及分析》一課中創(chuàng)設(shè)問題情境：老師冬天最害怕的東西，你能猜出是什么嗎？游戲：考考你的眼力，在文字、表格、圖表三種數(shù)據(jù)表示中迅速尋找問題答案。由游戲總結(jié)出圖表的作用，引出學(xué)習(xí)主題：利用圖表讓你的數(shù)據(jù)會(huì)說話。又如，筆者在《排序與篩選》一課中創(chuàng)設(shè)問題情境：你的早餐足夠營(yíng)養(yǎng)嗎？哪些食物營(yíng)養(yǎng)成分含量最高？如何來搭配你的營(yíng)養(yǎng)早餐？請(qǐng)你來當(dāng)一回營(yíng)養(yǎng)分析師，搭配自己的營(yíng)養(yǎng)早餐。由此引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題：利用排序篩選搭配營(yíng)養(yǎng)早餐。問題梯度明確，層層遞進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)從問題到項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化。

● 啟發(fā)問題意識(shí)

在問題情境創(chuàng)設(shè)過程中，問題不是教師拋給學(xué)生，而是引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，并將生活問題轉(zhuǎn)化為能夠利用信息技術(shù)專業(yè)知識(shí)來表述的學(xué)習(xí)問題，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí)，同時(shí)也能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與問題解決過程的積極性。例如，筆者在《給網(wǎng)頁增加動(dòng)感效果》一課中的問題意識(shí)啟發(fā)：將生活中毛坯、簡(jiǎn)裝和豪裝的三種房子與表格布局、圖文并茂、活力動(dòng)感三種狀態(tài)下的網(wǎng)頁進(jìn)行類比，總結(jié)出豪裝網(wǎng)頁的三大元素——滾動(dòng)字幕、交替顯示的圖像、Flash動(dòng)畫，得出本節(jié)課要解決的三個(gè)問題——制作添加滾動(dòng)字幕、交替顯示的圖像、Flash動(dòng)畫。又如，在《視頻的加工》一課中，筆者在問題情境的基礎(chǔ)上給學(xué)生呈現(xiàn)自己創(chuàng)作的視頻，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)視頻中存在的問題（片頭過長(zhǎng)、字幕不完整、缺少片尾等），總結(jié)出修改視頻的方案，得出本節(jié)課要解決的四個(gè)問題（修改片頭、添加字幕、制作片尾和整體優(yōu)化）。教師引導(dǎo)學(xué)生明確信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)的目標(biāo)不是學(xué)技術(shù)，而是利用技術(shù)解決問題。

● 轉(zhuǎn)化問題為項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式教學(xué)

利用信息技術(shù)知識(shí)來解決學(xué)習(xí)問題的最佳方式就是在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，將問題微項(xiàng)目化、具體任務(wù)化，將一堂課中的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為階梯式、層層遞進(jìn)的小項(xiàng)目、小任務(wù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)。例如，筆者在《給網(wǎng)頁增加動(dòng)感效果》一課中的項(xiàng)目分解：在總結(jié)出豪裝網(wǎng)頁的三大元素基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)問題分解到項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化，得出本節(jié)課的三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。在《視頻的加工》一課中，將四個(gè)要解決的問題轉(zhuǎn)化為四個(gè)探究學(xué)習(xí)任務(wù)。又如，筆者在《遮罩動(dòng)畫》一課中的項(xiàng)目分解：針對(duì)本節(jié)課的主要問題——幫助尼莫父子躲避鯊魚的追蹤展開問題剖析，實(shí)現(xiàn)問題分解，得出三個(gè)子問題，將分解的子問題轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目，得出本節(jié)課的三個(gè)自主探究任務(wù)。由問題轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到問題解決過程中。

● 學(xué)案引導(dǎo)，微課支撐，實(shí)現(xiàn)自主探究

為了促進(jìn)學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，更高效地展開自主探究、合作學(xué)習(xí)，在任務(wù)引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，教師可以依托學(xué)案引導(dǎo)、微課支撐，支持學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)。例如，筆者所在學(xué)校在日常信息技術(shù)課堂中，借助易加互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)呈現(xiàn)學(xué)案和微課視頻，支持學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)，學(xué)生在任務(wù)完成過程中，可借助學(xué)案明確任務(wù)要求、查閱操作文字說明，若學(xué)有困難還可觀看學(xué)習(xí)平臺(tái)上的微課視頻，實(shí)現(xiàn)更具針對(duì)性的學(xué)習(xí)。

● 側(cè)重過程評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)思維提升

在以往的信息技術(shù)課堂評(píng)價(jià)中，無論是采取教師評(píng)價(jià)還是學(xué)生自評(píng)或?qū)W生互評(píng)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)都局限在學(xué)生作品方面。這種評(píng)價(jià)流于形式，評(píng)價(jià)角度單一，重結(jié)果評(píng)價(jià)，忽略了過程評(píng)價(jià)。筆者認(rèn)為，在課堂評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，應(yīng)該突出學(xué)生的思維評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)效能評(píng)價(jià)，引起他們對(duì)之前學(xué)習(xí)過程和解決問題方法的關(guān)注，回顧問題解決過程，提煉思維，形成解決此類問題的自動(dòng)化方案，通過概況和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的形成和提升。例如，筆者在日常課堂中，借助易加平臺(tái)的學(xué)習(xí)討論板塊和任務(wù)練習(xí)（題目評(píng)價(jià)），及時(shí)獲取學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的收獲與困惑，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決過程中提煉思維，實(shí)現(xiàn)從實(shí)踐層面到理論思維層面的提升。

計(jì)算思維培養(yǎng)的最終目的不是停留在課堂上的問題解決，而是要回到實(shí)際生活中的問題解決。計(jì)算思維的培養(yǎng)也不是一蹴而就的，需要更多的信息技術(shù)教師在日常的信息技術(shù)教學(xué)中逐步滲透，它是一個(gè)可持續(xù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展過程，需要我們不斷地進(jìn)行探索和實(shí)踐。