培養(yǎng)高中學(xué)生信息技術(shù)計算思維能力策略之一

林秀娣

摘要：信息技術(shù)是以計算機科學(xué)與技術(shù)為核心技術(shù)，信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一是培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，計算思維也是信息化社會中數(shù)字公民所應(yīng)具備的基本素養(yǎng)，根據(jù)新課改標(biāo)準(zhǔn)，信息技術(shù)一線教師要認(rèn)真探尋如何培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力的策略。筆者以2019年全國“一師一優(yōu)課”開設(shè)的一節(jié)以高中信息技術(shù)選修模塊4《數(shù)據(jù)管理技術(shù)》第三章《如何建立查詢》公開課為例，通過“教學(xué)設(shè)計案例和教學(xué)實踐”分析，認(rèn)為在現(xiàn)階段，可以通過設(shè)置項目式的學(xué)習(xí)活動來達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目的。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng);計算思維;項目式學(xué)習(xí)

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）14-0206-02

高中信息技術(shù)學(xué)科以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識體系、數(shù)字化學(xué)習(xí)為載體，以項目學(xué)習(xí)活動的過程與評價為途徑，促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)達(dá)成。新課程標(biāo)準(zhǔn)提出要培養(yǎng)學(xué)生的四大核心素養(yǎng)，即信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任。其中，計算思維是面向信息技術(shù)學(xué)科本身的發(fā)展要求，是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的根本。作為一線教師，筆者認(rèn)為要認(rèn)真尋找如何培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力的策略。通過多次公開課開展，筆者探尋出一條培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力策略，認(rèn)為，教師要在課堂上設(shè)計一些真實而有意義的活動，讓學(xué)生在項目式活動中去主動發(fā)現(xiàn)問題，去學(xué)習(xí)去思考，從而產(chǎn)生形成解決問題的方案，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

1課堂采用項目式學(xué)習(xí)的教學(xué)有利于計算思維的培養(yǎng)

計算思維就是運用計算機科學(xué)的基本概念去求解活動、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為，它包括涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。在信息活動中，能夠采用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法界定問題，抽象特征，建立結(jié)構(gòu)模型，合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決活動的方案;總結(jié)利用計算機解決活動的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他活動解決中。由此可見，要培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，需要策略，這一策略就是就是課堂中采用項目式學(xué)習(xí)方法。根據(jù)項目式學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置合理的學(xué)習(xí)活動環(huán)節(jié)，教師在進(jìn)行設(shè)計活動時，要以學(xué)生為中心，要重視探究活動的設(shè)計，成功而有意義的活動設(shè)計將有利于調(diào)動學(xué)生積極主動思考，這樣學(xué)習(xí)方法將有利于培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。筆者以2019年全國“一師一優(yōu)課”開設(shè)了一節(jié)以高中信息技術(shù)選修模塊4《數(shù)據(jù)管理技術(shù)》第三章《如何建立查詢》公開課為例，通過“教學(xué)設(shè)計案例和教學(xué)實踐”分析，高中信息技術(shù)課程基于新課程改革如何培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

1.1課堂采用項目式學(xué)習(xí)方法之教學(xué)設(shè)計案例分析

在教學(xué)設(shè)計中，教師可通過活動一“在數(shù)據(jù)檢索中，如果要檢索某些字段或多個表中的記錄，我們該怎么辦”來驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)，通過學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容和學(xué)習(xí)“查詢”概念，引出項目主題旅游信息，并按照這個項目主題設(shè)計從易到難從一般到特殊探究活動逐次解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

1）在項目探究活動中找出實際問題，建立知識點。

課堂中，教師先將“活動二”告知學(xué)生，學(xué)生根據(jù)建立查詢的步驟找出被查詢的字段、被查詢的表，和約束條件最后建立查詢表，可以讓學(xué)生先完成活動，在完成活動中學(xué)生可以找出實際的問題，于是學(xué)生努力地去解決這個問題。在解決這個問題之前，首先要認(rèn)為這個屬于建立查詢的哪方面的活動和有什么異同的知識點。比如教師引導(dǎo)學(xué)生約束條件“在不同類型的字段中使用條件（準(zhǔn)則），語法稍有差異”。那么，該活動被界定為建立查詢中約束條件的活動，異同點：（1）文本類型：直接輸入文本即可，Access會自動加入雙引號，若是不等于某某文本，則必須在文本前加入“NOT”，也可以結(jié)合通用字符“*”。（2）數(shù)字及日期：這兩種類型的條件語法完全相同，比較符號可以分為兩類。如輸“>#2001/111#”，表示只顯示2001/1/1以后的記錄;若輸入“BETWEEN 1 AND 10”，則顯示大于等于1及小于等于10的記錄。（3）對于任意字段，如果判斷該字段的值是空，則填人“IS NULL”，相反則填人“IS NOT NULL，這個知識點已經(jīng)建立好了，那么在建立查詢的準(zhǔn)則欄中就知道怎么寫了。

2）利用項目實施，形成活動的解決方案。

要了解如何從單一表建立查詢，就先要找到被查詢表，被查詢的字段和約束條件。教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材p74-75思考活動：如何從單一表中建立查詢。隨后，學(xué)生根據(jù)課本知識回答如何建立查詢步驟，教師和學(xué)生一起來尋找“活動二”中的被查詢表、被查詢的字段和約束條件，從而學(xué)生實施這個項目活動也就解決了。至此，學(xué)生也找到了解決活動的方案。

3）利用項目的成果交流來歸納提煉和學(xué)習(xí)新知并解決問題。

教師呈現(xiàn)“課堂練習(xí)1”，教師引導(dǎo)學(xué)生通過如何建立查詢的步驟，這次教師讓學(xué)生先完成“課堂練習(xí)1”，通過學(xué)生親身經(jīng)歷，歸納出“課堂練習(xí)1”記錄單：“課堂練習(xí)1”中的被查詢表、被查詢的字段和約束條件是什么，并寫出和活動二的異同點”的知識點，并在全班進(jìn)行交流，教師并做出評價，這樣學(xué)生對知識點能徹底理解和掌握，能快速地找到解決活動方案。通過分小組討論和交流，并每組派一人回答問題“：（1）這是個單表查詢，比較查詢與篩選各有什么優(yōu)缺點？;（2）課本用上p72頁的活動二能否用查詢的方法完成;（3）如果“旅游線路”表中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，那么“三日游行程與交通的數(shù)據(jù)會發(fā)生變化嗎？試分析”。然后教師通過廣播進(jìn)行實例驗證解決真實世界的問題，篩選可以用查詢來完成，原表中數(shù)據(jù)改了，查詢數(shù)據(jù)也會改變，這樣促進(jìn)了學(xué)生可用性知識的建構(gòu)。

4）利用項目評價表總結(jié)項目完成情況，和總結(jié)建立查詢表方案，而解決項目活動方案可以遷移到實際應(yīng)用中。

最后，教師評價學(xué)生完成項目活動情況和填寫評價表中今天學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容和交流在探究中遇到的問題，解決的問題，然后了布置亟待解決問題”選一個網(wǎng)站如淘寶或百度去了解一下數(shù)據(jù)檢索是怎么做出來的，記錄并上交”，這樣就把鞏固了課堂上所學(xué)的知識，而且還把課堂中學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法應(yīng)用到實際應(yīng)用中。

1.2課堂采用項目式學(xué)習(xí)方法之教學(xué)實踐總結(jié)分析

在課堂中，項目式學(xué)習(xí)活動的驅(qū)動下，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”的被動學(xué)習(xí)，學(xué)生從“聽中學(xué)”轉(zhuǎn)向“做中學(xué)，學(xué)中創(chuàng)，學(xué)中樂”的主動學(xué)習(xí)，學(xué)生思維活躍，用科學(xué)的方法、認(rèn)真的態(tài)度去探究項目的一系列活動環(huán)節(jié)、解決實際問題，進(jìn)而學(xué)生的計算思維能力得到了提升。

1）一個項目實際的問題要得到解決，需要一個嚴(yán)密可行又可以激發(fā)學(xué)生興趣的項目規(guī)劃。整堂課以如何建立查詢?yōu)槔?，以探究活動為?dǎo)向，教師在一開始就設(shè)置了一個“旅游信息”這個項目中實際的問題，從而使得整堂課在這個真實而有意義活動的驅(qū)動下層層深人，在解決這個活動過程中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

2）以培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)計算思維能力為目的去研究項目活動。由易及難、由淺入深。建立單一表查詢，初步建立查詢的感性認(rèn)識。通過與篩選的比較，突出查詢的功能優(yōu)勢。使用思維導(dǎo)圖工具建立“活動二”學(xué)習(xí)規(guī)劃，通過案例分析，開展”查詢旅游信息”這個項目學(xué)習(xí)探究活動，使學(xué)生熟悉建立查詢操作過程。

3）用科學(xué)認(rèn)真的態(tài)度對待項目活動。在具體的項目實施過程中，學(xué)生從實踐人手，先學(xué)后教，先練后講，通過判斷、類比分析，綜合教師為指導(dǎo)的各種信息資源得出解決活動方案。通過成果交流和活動評價進(jìn)一步了解數(shù)據(jù)檢索中查詢的原理和優(yōu)勢，從而用嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)的態(tài)度來完成項目學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

4）在項目實施中教師用實例來驗證概念。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)生可用性知識的建構(gòu)，提出類似活動，引導(dǎo)學(xué)生可以更深度去學(xué)習(xí)并解決活動。對于學(xué)有余力的學(xué)生，提出更高要求，通過類比分析，學(xué)會遷移學(xué)習(xí)方法解決一些從淺到深、從一般到特殊的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

2結(jié)語

對于學(xué)一個計算機軟件來說，學(xué)生能用好這個軟件就是培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維。而項目式學(xué)習(xí)教學(xué)法更能培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，教師選擇能夠適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的“項目范例”開展教學(xué)活動，學(xué)生從真實世界選擇自己感興趣的項目主題開展課堂活動，課堂中通過規(guī)劃設(shè)計，探究活動，項目實施，成果交流，活動評價一系列課堂活動環(huán)節(jié)，從被動學(xué)習(xí)的”任務(wù)學(xué)習(xí)“轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)的”項目學(xué)習(xí)”。在課堂上以活動形式給學(xué)生，學(xué)生能對活動進(jìn)行分析，學(xué)生積極動手去完成自己活動，最后得出解決活動的辦法，在活動解決中提出自己真實的問題，甚至提出在同一活動下尋找出解決問題的最佳方法，多次的活動解決的嘗試，不僅培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)計算思維能力，而且有效地提高了學(xué)生解決問題的能力，從而學(xué)生自身的綜合信息素質(zhì)也提高了。實踐證明，在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力上，項目式學(xué)習(xí)教學(xué)法是成功，有意義的一種教學(xué)法。