高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中培育計算思維的策略

張春 盧慶廣

摘? 要 計算思維是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中最能反映學(xué)科本質(zhì)的信息素養(yǎng)。從課堂教學(xué)現(xiàn)狀分析、厘清計算思維內(nèi)涵、培育計算思維策略三個方面，探討高中信息技術(shù)課堂教學(xué)如何培育計算思維。

關(guān)鍵詞 高中信息技術(shù);核心素養(yǎng);計算思維;信息素養(yǎng)

中圖分類號：G633? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）07-0086-02

0 引言

《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版）》指出，高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個核心要素構(gòu)成[1]。計算思維是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中最能體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)的信息素養(yǎng)。信息技術(shù)高速發(fā)展，中國數(shù)字公民的數(shù)字素養(yǎng)并沒有自動提升。面對數(shù)字化時代，作為“數(shù)字移民”的教師如何培育作為“數(shù)字原住民”的學(xué)生的信息素養(yǎng)，特別是計算思維？本文從三個方面進行深入探討。

1 高中信息技術(shù)課堂教學(xué)現(xiàn)狀分析

在新時代，高中信息技術(shù)課堂教學(xué)擔(dān)負著培養(yǎng)中國數(shù)字公民信息素養(yǎng)的重任。目前，高中信息技術(shù)學(xué)科在各級領(lǐng)導(dǎo)心目中只是一門副科而已，信息技術(shù)課程在安排教學(xué)任務(wù)時可有可無。普通高中信息技術(shù)學(xué)科教師構(gòu)成的多元化，導(dǎo)致教育教學(xué)水平參差不齊。目前信息技術(shù)學(xué)科教師在學(xué)校的工作具有一定特殊性，兼職、輔助學(xué)校各部門教育教學(xué)工作，經(jīng)常感覺很忙、很累，導(dǎo)致大部分信息技術(shù)學(xué)科教師很難靜下心來研讀新課標、新教材、新教參等學(xué)習(xí)資料。隨著新課標、新教材、新學(xué)期的開始，高中信息技術(shù)學(xué)科教師的信息素養(yǎng)與學(xué)科能力亟待提高。

對于高一新生來說，信息技術(shù)學(xué)科知識與技能在中小學(xué)階段經(jīng)過學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，已初步掌握。目前，初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)成績不納入中考錄取分數(shù)之內(nèi)，導(dǎo)致初中學(xué)校對信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)重視程度不同。學(xué)生在八年級結(jié)束后進行初中信息技術(shù)學(xué)業(yè)水平上機考試，筆者參與初中信息技術(shù)學(xué)業(yè)水平考試監(jiān)考工作，發(fā)現(xiàn)初中各校信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量差異巨大，部分學(xué)校經(jīng)過強化訓(xùn)練，學(xué)生在短時間內(nèi)能夠迅速掌握Office辦公軟件、圖片處理和動畫制作等基本操作技能與信息技術(shù)基礎(chǔ)知識。但是，信息技術(shù)學(xué)科思維在中小學(xué)階段還處于啟蒙期，學(xué)生對于身邊生活、學(xué)習(xí)中遇到的信息技術(shù)疑難技術(shù)問題，在利用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具與豐富的網(wǎng)絡(luò)資源解決實際問題時，欠缺信息技術(shù)學(xué)科思維的思考方式。也就是說，目前，中小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)還處于強化訓(xùn)練學(xué)生技術(shù)層的操作技能，在培育學(xué)生思維層的科學(xué)方法方面有待改進。面對來自不同學(xué)校的新生，信息素養(yǎng)差異較大時，課堂教學(xué)實行分層學(xué)習(xí)就顯得特別重要。在數(shù)字化時代，“數(shù)字原住民”的信息技術(shù)學(xué)科思維能力的培育是新時代高中信息技術(shù)課堂教學(xué)改革的撬動點。

2 計算思維的內(nèi)涵

計算思維是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中最能體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)的信息素養(yǎng)，也是新一輪高中信息技術(shù)學(xué)科課程改革的聚焦點與支撐點。培育學(xué)生的計算思維在高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中顯得特別重要，對于高中信息技術(shù)學(xué)科教師來說，厘清計算思維的脈絡(luò)、領(lǐng)悟計算思維的內(nèi)涵是當務(wù)之急。

新課標指出，計算思維是指個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。研究分析計算思維的定義可以看出，計算思維中的“思想方法”源于人對“真實情境”問題的概念界定、科學(xué)抽象、建構(gòu)模型的數(shù)學(xué)思維中的思想方法;而計算思維中“解決方案”是人對“項目工程”進行系統(tǒng)分析設(shè)計、科學(xué)構(gòu)建框架、綜合各種信息資源的工程思維中的解決方案。綜上所述，計算思維是指綜合計算機科學(xué)的思想特征，主動搭建起數(shù)學(xué)思維中的思想方法與工程思維中的解決方案，借助計算機科學(xué)能夠處理的特有解決問題的獨特思維方式[2]。通過分析研究，用好計算思維架構(gòu)起數(shù)學(xué)思維與工程思維之間的橋梁紐帶作用，相互協(xié)調(diào)、共同促進，發(fā)揮其獨特的育人價值與功能。在計算思維培育中，高中信息技術(shù)教師要統(tǒng)籌兼顧數(shù)學(xué)思維中的思想方法與工程思維中的解決方案，融合創(chuàng)新數(shù)字化學(xué)習(xí)工具與網(wǎng)絡(luò)資源，用好計算機創(chuàng)造性地解決真實情境中的復(fù)雜項目問題。

3 高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中培育計算思維的策略

課堂教學(xué)由教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)資源以及活動場所等元素構(gòu)成。新課改倡導(dǎo)“以教師主導(dǎo)，學(xué)生主體，項目活動為中心”的自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，在項目活動體驗探究中將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新中，創(chuàng)造性地解決實際項目問題，促進學(xué)科核心素養(yǎng)的達成，特別是學(xué)科思維的培育。

提升教師信息素養(yǎng)與學(xué)科能力是課堂教學(xué)中培育計算思維的關(guān)鍵? 課堂教學(xué)是教師主導(dǎo)下的項目學(xué)習(xí)活動，信息技術(shù)更新迭代很快。教師的信息素養(yǎng)與學(xué)科能力直接影響到課堂教學(xué)的質(zhì)量，教師掌握的新知識與新技能以及學(xué)科思維的思考方式?jīng)Q定著項目學(xué)習(xí)活動的質(zhì)量。項目學(xué)習(xí)活動的構(gòu)思設(shè)計、素材選取、實施，小組學(xué)習(xí)活動安排，學(xué)科思維的培育以及課堂教學(xué)評價的導(dǎo)向等，都需要教師具備相應(yīng)的信息素養(yǎng)與學(xué)科能力。提升教師信息素養(yǎng)與學(xué)科能力是新一輪高中信息技術(shù)學(xué)科課程改革的關(guān)鍵與基石。

教師是課堂教學(xué)的第一資源。首先，只有教師學(xué)習(xí)思想轉(zhuǎn)變了，才能夠主動抽出時間靜下心來研讀新課標，鉆研新教材，探究新教參等必備學(xué)習(xí)資源，初步厘清高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中各核心要素之間的內(nèi)涵深層關(guān)系，把脈學(xué)科思維的本質(zhì)——計算思維。

其次，面對新課程實施，深入持續(xù)推進課堂教學(xué)改革，教師的學(xué)習(xí)意識決定著項目學(xué)習(xí)活動探究的深度，教師僅靠必備學(xué)習(xí)資源的掌握與理解，只能是傳授學(xué)科知識與技能，還處于傳統(tǒng)課堂技術(shù)層教學(xué)。新課標、新理念、新思維，新時代的教師需要涵養(yǎng)信息素養(yǎng)與學(xué)科能力的提升，借助各級教研培訓(xùn)研討會學(xué)習(xí)的機會，多聆聽、多反思是深入研究的開始;利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源主動學(xué)習(xí)，聆聽新課程標準研制核心專家組成員以及新課程改革領(lǐng)域?qū)＜以谌珖鞯厥械难葜v與培訓(xùn)視頻，領(lǐng)悟新課標內(nèi)涵，靠近新課改要求;主動搜索新課程與新課改領(lǐng)域核心專家撰寫的專著，認真比較五家出版社新教材之間的差異，在研讀、反思中拔高教育教學(xué)深度水平，設(shè)計高質(zhì)量的項目學(xué)習(xí)活動，充分準備優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源供學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究，拓展學(xué)科視野。

最后，信息技術(shù)日新月異，信息素養(yǎng)與學(xué)科能力是動態(tài)迭代向前推進的，需要教師緊跟新時代，學(xué)習(xí)數(shù)字化新知識、新技術(shù)，更新學(xué)科思維解決問題的思考方式，站在新時代高中信息技術(shù)學(xué)科課堂教學(xué)的制高點培育計算思維。

轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)意識是課堂教學(xué)中培育計算思維的內(nèi)驅(qū)力? 學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，是培育的對象，也是項目學(xué)習(xí)活動的驅(qū)動者。以項目學(xué)習(xí)活動為中心的課堂教學(xué)是教師主導(dǎo)下的學(xué)生自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。

首先，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式是教師的信息素養(yǎng)與學(xué)科能力提升后，提前充分準備好課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)資源（導(dǎo)學(xué)案、微課、項目活動方案等），指導(dǎo)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，建構(gòu)學(xué)科基礎(chǔ)知識與基本技能框架結(jié)構(gòu)體系，實現(xiàn)學(xué)習(xí)意義的建構(gòu)，從傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

其次是引導(dǎo)學(xué)生課中協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，挖掘?qū)W科新舊知識之間的關(guān)聯(lián)度，實現(xiàn)真正的深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)好比師生共同拉車爬坡、過坎，使勁推車前進中出汗、冒汗，共同合作用力在艱難險境中完成項目學(xué)習(xí)活動;反之，共同合作使勁拉車沒有移動以及輕松推車迅速跑都不是深度學(xué)習(xí)。

最后，課后學(xué)會反思是學(xué)科思維形成的關(guān)鍵，激勵學(xué)生在反思閱讀中自主學(xué)習(xí)，在協(xié)作探究中碰撞思維火花，培養(yǎng)學(xué)生主動鉆研的科學(xué)精神，變傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的“讓他學(xué)”為“他要學(xué)”。引導(dǎo)學(xué)生圍繞項目學(xué)習(xí)活動轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)意識，在課堂教學(xué)中培育計算思維，真正實現(xiàn)項目學(xué)習(xí)活動中的雙輪驅(qū)動。

學(xué)習(xí)資源是課堂教學(xué)中培育計算思維的載體? 學(xué)習(xí)資源是教師構(gòu)思設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出來的電子文本素材，也是學(xué)生圍繞項目學(xué)習(xí)活動實現(xiàn)學(xué)科思維培育的主要載體。教師的信息素養(yǎng)和學(xué)科能力決定著學(xué)習(xí)資源建設(shè)的水平層次。根據(jù)學(xué)情差異，教師分層設(shè)計學(xué)習(xí)資源更有助于后進生的培養(yǎng)和尖子生的提高。學(xué)習(xí)資源的項目活動素材選取直接影響課堂教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)效果，激發(fā)學(xué)生的興趣，點燃學(xué)生的思維，啟迪學(xué)生的智慧。在案例素材構(gòu)思設(shè)計時需要考慮學(xué)習(xí)的深度以及學(xué)科知識的寬度，引領(lǐng)學(xué)生逐步深入探究項目學(xué)習(xí)活動，在項目學(xué)習(xí)活動體驗中培育計算思維能力。

活動場所是師生借助學(xué)習(xí)資源共同探究項目學(xué)習(xí)活動的空間? 活動場所通常情況下是指微機室，還包括實驗室、錄播室、室外場地等。教師根據(jù)項目學(xué)習(xí)活動類型提前設(shè)計不同的活動場所，更有利于師生在特殊情境下的探究學(xué)習(xí)。小組劃分、成員搭配、小組長安排是靈活多樣的，微機室座位是固定的，但是可以根據(jù)項目學(xué)習(xí)活動類型實際需要調(diào)整小組的標語、位置，成員的構(gòu)成，改善固定搭配和長期不動的小組協(xié)助學(xué)習(xí)模式。不變的是活動場所的空間大小，改變的是活動場所的創(chuàng)設(shè)情境，營造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍很重要。師生在融洽和諧的項目學(xué)習(xí)活動體驗中實現(xiàn)知識的建構(gòu)、技能的培養(yǎng)、思維的發(fā)展融入數(shù)字化學(xué)習(xí)工具與資源中，在解決問題和完成項目學(xué)習(xí)活動中實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的達成，特別是學(xué)科思維本質(zhì)的培育。

4 結(jié)語

高中信息技術(shù)課程改革已推進至深水區(qū)，僅靠蜻蜓點水式的膚淺校本教研活動很難前進，光憑陳舊的學(xué)科知識與技能很難在數(shù)字化時代培育“數(shù)字原住民”的信息素養(yǎng)。借助新時代高中信息技術(shù)課程改革新機遇、新挑戰(zhàn)，呼喚中小學(xué)信息技術(shù)教師以及教育工作者齊心協(xié)力，共同提升信息素養(yǎng)與學(xué)科能力，借助學(xué)習(xí)資源促進學(xué)生圍繞項目學(xué)習(xí)活動轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式與意識，撬起高中信息技術(shù)課堂教學(xué)改革的聚焦點——計算思維的培育，重塑中小學(xué)信息技術(shù)教育?！?/p>

參考文獻

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