在“抽象”中培養(yǎng)核心素養(yǎng)

張胤

摘? 要：計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)。抽象化是計(jì)算思維的本質(zhì)之一，所以將問(wèn)題抽象是計(jì)算思維的重要能力。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)注重讓學(xué)生先抽象再去解決問(wèn)題，也要注意盡量多樣的呈現(xiàn)知識(shí)與技能，讓學(xué)生在處理問(wèn)題時(shí)有多種可選的方法，給抽象以空間。

關(guān)鍵詞：抽象;計(jì)算思維;課堂教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G 633.67?? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????? 【文章編號(hào)】1005-8877（2019）19-0022-01

《江蘇省義務(wù)教育信息技術(shù)課程綱要（2017年修訂）》把計(jì)算思維作為信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一。在課堂教學(xué)中怎樣培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維？這個(gè)問(wèn)題擺在了每一個(gè)信息技術(shù)教師面前。尤其需要信息技術(shù)教師探索和嘗試的是把計(jì)算思維融入到除了編程課以外的課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。其實(shí)深入了解計(jì)算思維后會(huì)發(fā)現(xiàn)：即使沒(méi)有計(jì)算機(jī)，計(jì)算思維也在逐步發(fā)展，并且有些內(nèi)容與計(jì)算機(jī)也沒(méi)有關(guān)系。

1.引導(dǎo)學(xué)生抽象中解決問(wèn)題

計(jì)算思維的一個(gè)本質(zhì)是抽象化。教師在講授知識(shí)的時(shí)候應(yīng)該嘗試著將一般的問(wèn)題抽象化，讓學(xué)生體會(huì)抽象的過(guò)程也就是學(xué)生建立計(jì)算思維的過(guò)程。計(jì)算思維不是一蹴而就的，教師如果能把抽象融入每個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)用到課堂教學(xué)中，學(xué)生就能在潛移默化中得到計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)。

案例一：在《信息的甄別與引用》這一節(jié)內(nèi)容中，教材給出了文獻(xiàn)信息、口頭信息、網(wǎng)絡(luò)信息這三類信息的評(píng)價(jià)方法。如果按教材一個(gè)一個(gè)舉例說(shuō)明會(huì)顯得比較零碎。其實(shí)可以用抽象化的方法將這三個(gè)信息的鑒別方法歸納成一個(gè)籠統(tǒng)的方法：一個(gè)信息 （S）可以從下面三方面來(lái)判斷可信度：發(fā)布來(lái)源（A）能否被信任？信息受眾（B）是否準(zhǔn)確？信息內(nèi)容（C）有沒(méi)有效力論證？最終可以用邏輯表達(dá)式抽象的表示為：S=A and B and C。當(dāng)A、B、C三個(gè)條件都為真，則S為真，表示該信息可以被信任;當(dāng)A、B、C中有一個(gè)為假，則S為假，表示該信息不能被信任。

有了這個(gè)抽象式，只要把需要判斷的信息進(jìn)行對(duì)照，就能基本得出結(jié)論。比如我讓學(xué)生判斷“玉米、甘薯早點(diǎn)引進(jìn)到中國(guó)，明朝說(shuō)不定不會(huì)那么早滅亡！”這句話看似不可思議的話可不可信。學(xué)生通過(guò)我給的資料，發(fā)現(xiàn)這句話來(lái)自著名歷史教師袁騰飛著的《這個(gè)歷史挺靠譜：袁騰飛講中國(guó)史.上》，出版社是湖南人民出版社，所以判定A條件為真。再看這本書(shū)是中國(guó)歷史的通俗讀物，對(duì)象是廣大的人民讀者，所以判定B條件也為真。然后學(xué)生通過(guò)閱讀，發(fā)現(xiàn)書(shū)本關(guān)于這一段的內(nèi)容有充分的論證，數(shù)據(jù)詳實(shí)，所以C條件也為真。最終A、B、C三個(gè)條件都為真，學(xué)生也將這句話判定為可以信任。

2.抽象出多樣的知識(shí)呈現(xiàn)

在解決問(wèn)題的過(guò)程中，計(jì)算思維就是將一個(gè)復(fù)雜的大問(wèn)題分解成幾個(gè)小問(wèn)題，然后又這些小問(wèn)題的解構(gòu)造出大問(wèn)題的解。所以要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維教師在課堂教學(xué)中給學(xué)生呈現(xiàn)的知識(shí)和技能就必須是多樣的不能是單一的。有的教師在課堂教學(xué)時(shí)形式過(guò)于單一，只講一種方法或者只介紹一種軟件操作，對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)是沒(méi)有益處的。教師應(yīng)該把學(xué)生需要掌握的知識(shí)抽象成多種更能讓學(xué)生接受的形式，讓學(xué)生解決問(wèn)題的時(shí)候選擇合適的方法，然后了解其中內(nèi)在的聯(lián)系，最終將知識(shí)內(nèi)化。

案例二：在講授《信息的數(shù)字化》這一節(jié)時(shí)，講到了二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制。筆者“抽象”了三種方法，以四位以內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)為例，上課時(shí)候讓學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)：

A.羅列法：從0開(kāi)始，依次加1，羅列出二進(jìn)制與十進(jìn)制對(duì)應(yīng)的數(shù)，直到加到需要轉(zhuǎn)換的數(shù)。比如要找出二進(jìn)制數(shù)0100對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，加4次就得出結(jié)果了。

B.游戲法：豎四根手指從左向右分別代表8、4、2、1，每根手指對(duì)應(yīng)相同位置上的二進(jìn)制數(shù)。如果二進(jìn)制數(shù)有0，則把對(duì)應(yīng)位置的手指彎曲，最后計(jì)算豎著的手指的數(shù)值和就能算出二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)了。比如要找出二進(jìn)制數(shù)1110對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，只要計(jì)算8+4+2就能得出結(jié)果了。

C.圖表法：將0至15的數(shù)值從左至右從上至下填進(jìn)4X4的表格內(nèi)，外部像坐標(biāo)軸一樣橫豎每個(gè)格子外面從上至下從左至右標(biāo)注好00、01、10、11。要找出二進(jìn)制與十進(jìn)制對(duì)應(yīng)的數(shù)只要先看縱坐標(biāo)再看橫坐標(biāo)就行了。比如要找出二進(jìn)制數(shù)0110對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，只要在圖表中找出縱坐標(biāo)為01，橫坐標(biāo)為10的數(shù)就行了。

通過(guò)對(duì)這三種方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的方法有了多方面的了解。比如讓學(xué)生計(jì)算（10）2+（11）2=（?? ）10這道例題，學(xué)生能找出十幾種方法。之后教師再講授乘權(quán)相加法，如：（1010）2=1X23+0X22+1X21+0X20=（10）10學(xué)生也能很快掌握，并在教師的引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)一些上述幾種方法的內(nèi)在聯(lián)系。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生對(duì)多樣化的知識(shí)呈現(xiàn)很感興趣，二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換知識(shí)的掌握也更加的牢固，計(jì)算思維抽象化的種子也會(huì)在學(xué)生的腦海中生根發(fā)芽。

初中的學(xué)生掌握的知識(shí)與技能的水平層次是比較低的，所以抽象化的去呈現(xiàn)知識(shí)、解決問(wèn)題是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要手段。當(dāng)然教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)該注重的是問(wèn)題求解的過(guò)程和方法，結(jié)果并不是最重要的。教師應(yīng)該鼓勵(lì)創(chuàng)新思維，重視方法思路，不能一味的強(qiáng)調(diào)結(jié)果。計(jì)算思維是不是刻板的技能的機(jī)械重復(fù)而是幫助我們求解問(wèn)題、管理生活、交流互動(dòng)的思想。教師應(yīng)積極探索，不斷學(xué)習(xí)、不斷改進(jìn)、建立計(jì)算思維的視角，圍繞計(jì)算思維進(jìn)行有效的課堂教學(xué)，構(gòu)建基于核心素養(yǎng)的教學(xué)體系和方法。