基于計算思維的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式構(gòu)建研究
——以高中信息技術(shù)課教學(xué)為例

馮東茜

（寧夏六盤山高級中學(xué) 寧夏 銀川 750000）

新課程改革與信息時代下，高中信息技術(shù)課教學(xué)的重要性更加顯著，要求教師有效培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，不僅要掌握信息技術(shù)操作知識和信息處理能力，而且還要在長時間的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)思維能力，可以像計算機科學(xué)家一樣思考所遇到的問題，以此突破思維的局限性，具備計算思維能力[1]。目前來看，雖然高中信息技術(shù)課教學(xué)過程中重視學(xué)生計算思維的培養(yǎng)，但并未取得良好的成效，且存在較多方面的尖銳問題，不利于計算思維的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。針對于此，本文從創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式著眼，重點探究“引領(lǐng)-保障-成長”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實踐，現(xiàn)作如下的論述。

1.高中信息技術(shù)課中的計算思維能力

結(jié)合《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》來看，高中信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)包括四個維度，一是信息意識，二是計算思維，三是數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，四是信息社會責(zé)任。由此可以看出，新課程改革背景下，高中信息技術(shù)學(xué)科愈發(fā)注重學(xué)生信息素養(yǎng)的培育，并進一步凸顯了培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要性與必要性。具體來說，高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)對計算思維有這樣的解釋，即“運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法解決問題的過程中，包含一系列的思維活動，這些思維活動可以歸結(jié)為計算思維?！痹诟咧行畔⒓夹g(shù)課教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生計算思維是非常必要和重要的，且對學(xué)生計算思維能力有多方面的要求。比如要求學(xué)生可以分析問題和解決問題，并考慮和掌握算法的多樣性，在此過程中有效培育創(chuàng)新意識和探索精神。再比如學(xué)生還需要結(jié)合自身能力研究算法，并加以改進和優(yōu)化，在不斷的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)計算思維能力。

在當(dāng)前的高中信息技術(shù)課教學(xué)中，培養(yǎng)創(chuàng)新人才是教學(xué)的重要目標(biāo)，且目前已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略高度。針對于此，進一步優(yōu)化高中信息技術(shù)課的教學(xué)模式和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式非常必要，需要學(xué)校和教師均給予高度的重視。在高中信息技術(shù)課中培養(yǎng)創(chuàng)新人才時，有一點必須明確，即高中階段學(xué)生對新奇事物有濃厚的興趣，愿意參與在探索和發(fā)現(xiàn)活動中，在此過程中往往可以有效培養(yǎng)計算思維能力、自主學(xué)習(xí)意識與能力、創(chuàng)新能力[2]。不過要實現(xiàn)最佳的教學(xué)效果，教師必須把握好兩個因素，即興趣和需求，確保學(xué)生對高中信息技術(shù)課知識有濃厚的興趣，愿意參與課堂學(xué)習(xí)和課外自學(xué)中，同時可以將計算思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)視為自己長遠(yuǎn)發(fā)展的強有力支撐，可以全身心參與在信息技術(shù)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)中。

2.高中信息技術(shù)課培養(yǎng)計算思維的創(chuàng)新人才模式的構(gòu)建

對于高中階段的學(xué)生來說，他們接觸計算機技術(shù)的時間和機會較多，可以使用計算機解決一些常見或簡單問題，具備一定的信息素養(yǎng)。在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維時，必須進一步提高他們對高中信息技術(shù)課的興趣，愿意參與在課堂學(xué)習(xí)中，將信息技術(shù)知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閭€人愛好，可以始終有動力鉆研學(xué)習(xí)。圍繞著“興趣”這一關(guān)鍵要素，為有力培養(yǎng)高中學(xué)生的信息素養(yǎng)和計算思維，可以構(gòu)建“引領(lǐng)-保障-成長”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將學(xué)生的興趣、特長、愛好、職業(yè)、專業(yè)這些要素巧妙融合，進行榜樣式引領(lǐng)、策略性保障和跨越式成長。

2.1 榜樣式引領(lǐng)

在榜樣式引領(lǐng)中，學(xué)校需要做好一些必備工作。首先，需要分析當(dāng)前信息時代下的熱點詞匯，比如大數(shù)據(jù)、人工智能；其次，分析大學(xué)計算機專業(yè)錄取情況，明確國家和社會對計算機專業(yè)人才的需求情況，確定出國家和社會所需要的計算機專業(yè)人才類型；最后，發(fā)揮好學(xué)校內(nèi)一切的教育資源，教師和學(xué)生均要發(fā)揮好榜樣作用，在高中信息技術(shù)課堂中幫助學(xué)生高質(zhì)量學(xué)習(xí)，教師要做到循循善誘、言傳身教，確保學(xué)生能夠科學(xué)設(shè)計自己的學(xué)習(xí)與發(fā)展目標(biāo)，達到意識賦能的效果[3]。在榜樣式引領(lǐng)的意識賦能中，包括三個重要層次，即榜樣的力量、目標(biāo)的定位和意識的固化。

2.2 策略性保障

在策略性保障中，因為是“引領(lǐng)-保障-成長”這一創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重點，所以構(gòu)建時要給予高度重視，把握好其中的細(xì)節(jié)和重點。具體來說，策略性保障應(yīng)用過程中，教師需要積極引導(dǎo)學(xué)生，保障他們可以將信息技術(shù)課的興趣轉(zhuǎn)變和發(fā)展為特長，可以為后續(xù)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。策略性保障包括三個層次，即課程建設(shè)保障、實施策略保障、自我管理保障，最終要達成技術(shù)賦能的目標(biāo)。在課程建設(shè)保障中，需要構(gòu)建計算機程序設(shè)計課程體系，與學(xué)生的計算思維培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合起來，同時要借助教材和互聯(lián)網(wǎng)資源形成課程資源庫，以便可以很好地解決“學(xué)生學(xué)什么”這一問題[4]。在實施策略保障中，教師要不斷優(yōu)化培養(yǎng)學(xué)生計算思維的方法，考慮到高中信息技術(shù)課程的特點，教師可以重點使用項目式學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動式學(xué)習(xí)法、微課程教學(xué)法、問題啟發(fā)式學(xué)習(xí)法這些教學(xué)方法，還應(yīng)該利用好有關(guān)的教學(xué)案例，幫助學(xué)生高質(zhì)量參與學(xué)習(xí)，實現(xiàn)培養(yǎng)計算思維的預(yù)期目標(biāo)[5]。通過應(yīng)用好實施策略保障，可以解決一點問題，即“學(xué)生如何學(xué)”。在自我管理保障中，教師要確定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況不斷優(yōu)化，可以帶領(lǐng)學(xué)生沉浸式學(xué)習(xí)，并做好時間管理和排除干擾因素，在學(xué)習(xí)過程中做好自我反思。借助自我管理保障，可以解決“學(xué)生如何堅持學(xué)和如何學(xué)好”這一問題。

2.3 跨越式成長

在跨越式成長中，教師需要將高中信息技術(shù)課教學(xué)與大學(xué)的計算機專業(yè)結(jié)合起來，幫助學(xué)生確定大學(xué)階段所要學(xué)習(xí)的計算機專業(yè)知識。通過在高中信息技術(shù)課教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)生全方位學(xué)習(xí)信息技術(shù)的知識，可以自然而然的提高他們的學(xué)習(xí)能力，在今后的大學(xué)學(xué)習(xí)中可以更有效的應(yīng)對挑戰(zhàn)，對培養(yǎng)計算思維有十分大的裨益，有助于實現(xiàn)職業(yè)化發(fā)展和跨越式成長。通過落實好跨越式成長，可以幫助學(xué)生實現(xiàn)思維賦能，包括專業(yè)化起步、職業(yè)化跨越、反哺式引領(lǐng)。

3.高中信息技術(shù)課培養(yǎng)計算思維的創(chuàng)新人才模式的實踐

雖然高中信息技術(shù)課未被納入至高考科目中，但信息時代下學(xué)生對這一門課程較為重視，可以參與在課堂學(xué)習(xí)中，期望借助計算機技術(shù)解決生活和學(xué)習(xí)中所遇到的問題。正是基于此，在高中信息技術(shù)課教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生計算思維十分重要，教師要利用好“引領(lǐng)-保障-成長”這一創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。使用“引領(lǐng)-保障-成長”這一創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式時，教師可以重點從三個階段入手，一是榜樣式引領(lǐng)階段，二是策略性保障階段，三是跨越式成長階段。

3.1 榜樣式引領(lǐng)階段

在榜樣式引領(lǐng)階段，教師要努力將學(xué)生對高中信息技術(shù)課的興趣轉(zhuǎn)變?yōu)閻酆茫鰪娛褂糜嬎銠C技術(shù)的意識，全身心參與到課堂學(xué)習(xí)活動中。

榜樣式引領(lǐng)階段教師要重點做好三個方面的教學(xué)工作。首先，組織學(xué)生參與到專題講座活動中，向他們介紹當(dāng)前計算機領(lǐng)域的新型技術(shù)手段，讓學(xué)生可以感受到計算機技術(shù)手段的價值。另外，還可以向?qū)W生介紹計算機專業(yè)的相關(guān)前沿知識，鼓勵對計算機感興趣的學(xué)生自主學(xué)習(xí)和查找資料，以便了解到更多計算機專業(yè)的學(xué)習(xí)與就業(yè)情況[6]。其次，在課堂教學(xué)中多引入信息技術(shù)方面的熱點知識與新聞，始終用事實說話、數(shù)據(jù)說話，切實幫助學(xué)生強化思維意識。最后，若是條件允許，則可以邀請大學(xué)生回校講學(xué)，向自己的學(xué)弟學(xué)妹講解計算機專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容，并提出高中階段學(xué)習(xí)信息技術(shù)這一門課程的相關(guān)方法與技巧，以此發(fā)揮好榜樣的力量。

3.2 策略性保障階段

在策略性保障階段，教師要幫助學(xué)生達成技術(shù)賦能的效果，確保他們可以利用計算機技術(shù)手段解決生活和學(xué)習(xí)中所遇到的問題，不斷培養(yǎng)和發(fā)展計算思維。為實現(xiàn)策略性保障階段的理想目標(biāo)，教師需要重點做好三個方面的教學(xué)工作。首先，應(yīng)結(jié)合高中信息技術(shù)課的教學(xué)要求和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建適應(yīng)性強的系列課程體系及其教學(xué)資源庫，并確?？梢灾赶?qū)W生的計算思維。若是學(xué)校的自身條件良好，則可以編寫校本教材，構(gòu)建共享資源平臺。其次，課堂教學(xué)中引入基于計算思維的教學(xué)案例，所選擇的案例要足夠典型和科學(xué)，且可以呈系列化。在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的相關(guān)知識時，不僅要優(yōu)化課堂教學(xué)，還可以設(shè)置校本課程，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況設(shè)置課外活動小組，確保學(xué)生能夠高質(zhì)量學(xué)習(xí)，有探索學(xué)習(xí)的欲望[7]。最后，教師要引導(dǎo)學(xué)生善于自我學(xué)習(xí)和自我反思，以便可以提高課堂學(xué)習(xí)效果。在高中信息技術(shù)課堂中，學(xué)生應(yīng)養(yǎng)成六點品質(zhì)或能力，即專注時間、克服拖延、強化合作、抵制誘惑、制定計劃、及時反思。

3.3 跨越式成長階段

在跨越式成長階段，教師必須幫助學(xué)生實現(xiàn)思維賦能，可以主動使用計算思維解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。為確?？缭绞匠砷L階段的育人成效，教師要把握好三個方面的要點。一是引導(dǎo)和幫助學(xué)生選報計算機相關(guān)專業(yè)，給予學(xué)生足夠的支持和鼓勵；二是引導(dǎo)學(xué)生做好大學(xué)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃，多參與社會實踐、多做項目和多考專業(yè)級別證書，促使他們可以實現(xiàn)全方位發(fā)展；三是進入大學(xué)學(xué)習(xí)后，應(yīng)注重學(xué)習(xí)經(jīng)驗的積累，在特定時間回校講學(xué)，并嘗試參與到課程建設(shè)中，從學(xué)生視角構(gòu)建教學(xué)案例，將自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗付諸實踐。

結(jié)束語

信息時代下，高中信息技術(shù)課教學(xué)的重要性日益凸顯，要以此為依托，大力培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，獲得成為創(chuàng)新人才的資質(zhì)。在構(gòu)建與實踐高中信息技術(shù)課培養(yǎng)計算思維的創(chuàng)新人才模式時，可以考慮使用“引領(lǐng)-保障-成長”這一創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，重點從榜樣式引領(lǐng)、策略性保障和跨越式成長這三個方面入手，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和計算思維，助推他們提高計算機應(yīng)用能力和健康發(fā)展。