劉洋

摘 要：信息技術(shù)課的主要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。但由于目前本地區(qū)高中信息技術(shù)教師缺乏對課程的正確解讀，因此造成了學(xué)科影響力不足，學(xué)生信息素養(yǎng)嚴(yán)重滯后的現(xiàn)象。教師為解決這一問題付出了很多努力，但收效甚微。直到四個核心素養(yǎng)理論的提出，為廣大教師提升了境界，開闊了視野，學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)工作才逐見成效。通過對四個核心素養(yǎng)中“計算思維”引領(lǐng)的教學(xué)活動進(jìn)行探討，力求幫助廣大教師提升自身素養(yǎng)、找準(zhǔn)課程定位，并通過在課堂中滲透“計算思維”同步提升學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)，進(jìn)而為學(xué)生今后的發(fā)展打下良好的能力基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：中學(xué)信息技術(shù)；信息素養(yǎng)；計算思維

中圖分類號：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-010X（2018）20/23-0015-05

一、研究背景與現(xiàn)狀分析

信息素養(yǎng)是什么？其最基本的含義就是人類對信息社會的適應(yīng)能力。由于信息素養(yǎng)包含了人文、經(jīng)濟(jì)、法律、技能等眾多因素，所以其與各學(xué)科均有密切的關(guān)系。

信息素養(yǎng)的重點內(nèi)容是利用信息技術(shù)手段和工具實現(xiàn)信息的整合、傳播、分析、檢索和評價等。具有優(yōu)質(zhì)信息素養(yǎng)的人，可根據(jù)所掌握信息的精準(zhǔn)、完備程度做出最合理的決策；也可根據(jù)需求，進(jìn)行有針對性的檢索來鎖定潛在信息；還可借助“信息工具”將新信息與原有的儲備信息進(jìn)行整合，從而去蕪存菁地加以利用。

通過以上對“信息素養(yǎng)”的解讀，我們發(fā)現(xiàn)“信息素養(yǎng)”是人類在現(xiàn)代社會生存與發(fā)展的“充分必要條件”，這也是我國在中小學(xué)開設(shè)信息技術(shù)課的主要原因。

近幾年來，本地區(qū)中小學(xué)信息技術(shù)課的教學(xué)目標(biāo)側(cè)重于信息技術(shù)基礎(chǔ)知識與技能、信息意識、信息倫理道德觀念等方面的培養(yǎng)，這為學(xué)生奠定了扎實的課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。然而進(jìn)入高中階段后，信息技術(shù)課的教學(xué)卻出現(xiàn)了不少“怪象”，具體如下。

（一）教師和學(xué)生都缺乏應(yīng)有的學(xué)科理念，故將本學(xué)科邊緣化處理

因為大多數(shù)教師和學(xué)生對學(xué)科的設(shè)立目的有認(rèn)識偏差，對課程學(xué)習(xí)的必要性理解不足，所以造成在“教”與“學(xué)”的過程中“學(xué)習(xí)過程的指引者——教師”缺乏應(yīng)有的指向性，“學(xué)習(xí)行為的主體——學(xué)生”沒有明確的學(xué)習(xí)方向（最大的學(xué)習(xí)動力是應(yīng)付高中學(xué)業(yè)測試），因此本學(xué)科的學(xué)習(xí)對其來講如同“雞肋”。

（二）教學(xué)內(nèi)容兩極分化嚴(yán)重，教學(xué)水平失衡

近幾年，筆者通過觀察、對比發(fā)現(xiàn)本地各校信息技術(shù)課的教學(xué)水平呈現(xiàn)出了嚴(yán)重不均衡的現(xiàn)象。即部分學(xué)校為了保證學(xué)生高中學(xué)業(yè)水平測試能順利通過，只教授高中學(xué)業(yè)水平測試要考的內(nèi)容；而有的學(xué)校則為了滿足信息技術(shù)奧賽、國家級機器人競賽、特長生單招的需要，將部分學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容提升到了大學(xué)信息學(xué)、計算機學(xué)的程度，而其余學(xué)生則草草應(yīng)付了事。

（三）學(xué)生的基本素養(yǎng)與其對信息技術(shù)能力的需求反差較大

筆者常遇到這樣的學(xué)生，他們出于某種需求對信息技術(shù)工具的使用有短期強烈的愿望，但無奈動手能力較差，根本不具備應(yīng)有的信息素養(yǎng)，且他們上信息技術(shù)課時的狀態(tài)與有任務(wù)需求時的狀態(tài)有天壤之別，即上課時比較消極，有需求時比較積極。

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)進(jìn)入高中階段后，大多數(shù)學(xué)生都不具備應(yīng)有的素養(yǎng)，甚至由于高考壓力和個人能力的原因，部分學(xué)生還出現(xiàn)了學(xué)科水平下滑的情況。即學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程后不僅沒有滿足課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，反而在素養(yǎng)上還出現(xiàn)了“退化”，這不僅意味著信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的“失敗”，還意味著學(xué)生在一定程度上喪失了與社會融合的能力。

結(jié)合“課程性質(zhì)與理念”“核心素養(yǎng)”反思中學(xué)信息技術(shù)課的教學(xué)現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，原來目前學(xué)生所接受的“學(xué)習(xí)”自始至終都停留在課程結(jié)構(gòu)的表層，即信息技術(shù)基礎(chǔ)知識與技能的培養(yǎng)。這源于大部分教師只注重知識與技能的教授，缺乏對學(xué)生思想的引領(lǐng)與啟發(fā)，且隨著高中生理解、判斷、分析等能力的提升，“教”與“學(xué)”也出現(xiàn)了“供需”關(guān)系矛盾，這才是造成上面種種“怪象”的根本原因。那么作為學(xué)科教學(xué)的主導(dǎo)對象——教師，在后面的教學(xué)實踐中應(yīng)如何去改變這些“怪象”呢？

二、“計算思維”的釋義及其在信息技術(shù)教學(xué)中的顯現(xiàn)

筆者通過研究發(fā)現(xiàn)四個核心素養(yǎng)間存在著巧妙的內(nèi)在聯(lián)系，其中“計算思維”是核心素養(yǎng)形成的重要基礎(chǔ)，那么“計算思維”到底是什么呢？作為核心素養(yǎng)的“核心”，其對教學(xué)的影響又是怎樣的呢？應(yīng)如何將其體現(xiàn)在教學(xué)中呢？

（一）什么是“計算思維”

“計算思維”是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計和人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。由于“計算思維”是借助計算機科學(xué)基礎(chǔ)概念進(jìn)行的思維活動，所以它是信息技術(shù)課在思維培養(yǎng)層面的“教學(xué)目標(biāo)”。

前文所提到的信息技術(shù)教學(xué)呈現(xiàn)的“怪象”其主要成因就是教師“計算思維”運用的缺失，即有的教師將教學(xué)重心放在了計算機工程學(xué)或計算機應(yīng)用科學(xué)層面，致使課程學(xué)習(xí)淪為了技術(shù)操控；而有的教師則將教學(xué)重心側(cè)重于信息科學(xué)，即使課程學(xué)習(xí)偏向于數(shù)學(xué)體系。如果教師能夠善用“計算思維”，那將在很大程度上避免目前出現(xiàn)的各種問題。

（二）“計算思維”理念引領(lǐng)下的教學(xué)與當(dāng)前教學(xué)的區(qū)別

以“數(shù)據(jù)表格”的學(xué)習(xí)為例，學(xué)生在信息技術(shù)課上會學(xué)到很多表格如WORD中的表格、EXCEL數(shù)據(jù)表格、高中階段的數(shù)據(jù)庫等。但在一般教學(xué)模式下，教師只是“就事論事”地進(jìn)行相關(guān)知識和技能的傳授。而在“計算思維”的引領(lǐng)下，教師則會從問題求解、數(shù)據(jù)信息的加工方式與意義、數(shù)據(jù)信息的挖掘和價值等角度對相關(guān)知識進(jìn)行分析，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生辨析“表格”間的差異和其所蘊含的價值，并使學(xué)生學(xué)會選擇合適的工具對其進(jìn)行加工和處理。如此可見一般教學(xué)模式側(cè)重于技能培養(yǎng)，“計算思維”引領(lǐng)下的教學(xué)模式側(cè)重于思維模式的引導(dǎo)與建構(gòu)。

（三）作為信息技術(shù)課程在思維層面的教學(xué)目標(biāo)，“計算思維”應(yīng)如何脫離其“哲學(xué)存在”顯現(xiàn)在教學(xué)活動中呢

1.“計算思維”在教學(xué)思路中的作用

（1）借助“計算思維”可避免高中信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)的工程化、技術(shù)化和數(shù)學(xué)化，并加深其課程影響力

信息技術(shù)理論的“核心”是“數(shù)學(xué)思維”，而“數(shù)學(xué)思維”又是“計算思維”的首要組成，所以在學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程時不應(yīng)該繞開“數(shù)學(xué)思維”進(jìn)行，且教師只有借助“數(shù)學(xué)思維”才能找到“信息——數(shù)據(jù)——數(shù)字”間的微妙關(guān)系。因此在進(jìn)行相關(guān)教學(xué)時，應(yīng)圍繞“數(shù)學(xué)思維”設(shè)計教學(xué)，即教師在教學(xué)思路上可以利用“計算是什么？信息是什么？數(shù)據(jù)從何而來又如何加工？”的“問題鏈”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，由此到達(dá)培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的目的。

（2）“計算思維”是聯(lián)系現(xiàn)實世界與虛擬世界的“隧道”

利用“計算思維”可以透過物理世界觀察虛擬數(shù)字社會的本質(zhì)。如此一來學(xué)生就會對身邊的數(shù)字化工具與手段的“秘密”一目了然。

2.“計算思維”在教學(xué)實踐活動中的體現(xiàn)

（1）教師設(shè)計教學(xué)目標(biāo)時

在教師設(shè)計教學(xué)目標(biāo)時要有意識地加入“計算思維”，即在“知識與技能”部分對“思維”和“意識”的建立給予明確的提示；在“過程與方法”部分堅持以“問題求解”的策略進(jìn)行設(shè)計，這樣可使教學(xué)思路更為清晰。此外還要在“情感價值”部分對信息意識、數(shù)據(jù)價值、程序開發(fā)的實質(zhì)等“計算思維”所包含的思想給予明確的提示。

（2）在學(xué)法的選擇上

教師可以利用“流程圖”“思維導(dǎo)圖”等形式將問題符號化呈現(xiàn)，并利用符號化的圖形語言進(jìn)行程序需求分析和算法體驗等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同時結(jié)合仿真程序、開源軟件體驗平臺等數(shù)字化工具進(jìn)行實踐課程的教學(xué)。

（3）在教學(xué)案例的選擇上

可以結(jié)合“計算思維”對日常生活中的問題進(jìn)行對比體驗，進(jìn)而從中發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)是如何改變我們的生活的。如“列車時刻表”與“12306訂票平臺”的關(guān)系；二維碼與“數(shù)據(jù)編碼”的關(guān)系；數(shù)字化信息對我們生活的影響等等。

（4）在教學(xué)評價和反思過程中

教師可以利用“計算思維”對學(xué)習(xí)活動進(jìn)行對比和歸納。以學(xué)籍表為例，WORD中的學(xué)籍表僅起著信息存儲、修飾待發(fā)布的作用；而EXCEL中的學(xué)籍表則可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和整理進(jìn)而形成新表；而數(shù)據(jù)庫中的學(xué)籍表不僅可以涵蓋前兩種應(yīng)用程序的功能，還可在新表的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，甚至還可以跨越表單進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用，進(jìn)而使學(xué)籍表內(nèi)的信息價值實現(xiàn)最大化。

三、“計算思維”對教師產(chǎn)生的作用與影響

筆者通過在線學(xué)習(xí)“計算思維”“數(shù)字化能力”等相關(guān)課程，同時結(jié)合教學(xué)實踐與相關(guān)資料進(jìn)行對比研究發(fā)現(xiàn)，“計算思維”不僅在教學(xué)過程中對教師的思維方式產(chǎn)生影響，甚至還對其職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)生涯的發(fā)展產(chǎn)生了影響，主要表現(xiàn)在以下三個方面。

（一）“計算思維”催發(fā)了教師理念的革新

“數(shù)字化”改變著我們的生活，學(xué)生將來研讀哪個學(xué)科，從事什么職業(yè)都避免不了“被數(shù)字化”，因此信息技術(shù)是所有學(xué)科中對學(xué)生影響最為深遠(yuǎn)的課程。所以作為學(xué)科的引領(lǐng)者，每位信息技術(shù)教師都要有這樣的自信和理念。

信息技術(shù)課的教學(xué)通過“學(xué)案”“微課”“智慧課堂”等“新模式”“新手段”是不能對學(xué)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的，因為這些僅可以體現(xiàn)“技術(shù)”與“工具”的運用，即在一定意義上偏離了課程的“核心”，而“計算思維”才是聯(lián)系“數(shù)字”（數(shù)據(jù)）與信息技術(shù)課的重要紐帶。且只有當(dāng)教師在理念上更新了認(rèn)識，站在“數(shù)據(jù)和計算”的高度進(jìn)行整體課程教學(xué)的策劃時，才能觸發(fā)學(xué)生對“數(shù)字社會”的觀察與思考，進(jìn)而培養(yǎng)其學(xué)科素養(yǎng)。

（二）“計算思維”是推動教師學(xué)習(xí)的強大動力

思維的變革落實到行動中，會促使教師對相關(guān)的知識領(lǐng)域充滿興趣。通過自身體會，筆者認(rèn)為“計算思維”是推動教師豐富學(xué)科知識，擴(kuò)展教學(xué)視野的強大動力。由于要對“計算思維”進(jìn)行研究，筆者搜集、整理了大量有關(guān)“計算機與數(shù)學(xué)思想”“計算思維”的資料，又對國內(nèi)外信息技術(shù)、人工智能、數(shù)字化領(lǐng)域的前沿信息進(jìn)行了關(guān)注，如此不僅使筆者個人的學(xué)科素養(yǎng)得到了提升，理念與知識的豐盈感也悄無聲息地滋養(yǎng)著學(xué)生。如果每一位教師都有這樣的學(xué)習(xí)過程，那我們學(xué)科的整體教學(xué)理念與水平一定會更上一層樓。

（三）“計算思維”是開啟教師潛能的“鑰匙”

在信息技術(shù)光速發(fā)展的今天，隨著“慕課”等教學(xué)模式的正式使用，教師的作用被重新審視，那后面的日子里我們將何去何從呢？

在十年前，手機和筆記本等還僅僅是通信、辦公的工具。而十年后，個人移動終端（所有移動數(shù)字設(shè)備）借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展?jié)u漸取代了傳統(tǒng)信息技術(shù)工具，二維碼、手機金融開始走進(jìn)巷角街邊，以這樣的發(fā)展速度也許再過幾年，個人計算機就會徹底消失在社會進(jìn)步的道路上成為“文物”。這樣的發(fā)展速度將傳統(tǒng)紙質(zhì)教材遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在了后面，如果教師還根據(jù)教材上的內(nèi)容照本宣科地進(jìn)行教學(xué)活動，那將來一定會被學(xué)生所“拋棄”，因此教師必須要求新求變。而“計算思維”就是教師開啟智慧盲區(qū)，激活其職業(yè)活力的“鑰匙”。教師在“計算思維”的引領(lǐng)下可以實現(xiàn)“科研化”教學(xué)，即借助信息技術(shù)工具引導(dǎo)學(xué)生分析、研究信息量大、等待時間短、分析精度高的普遍問題，并指引學(xué)生由信息工具的使用者轉(zhuǎn)化為研發(fā)者，這樣的教師才是迎合學(xué)生發(fā)展需要，緊跟時代腳步的教師。

四、“計算思維”對學(xué)生產(chǎn)生的作用與影響

當(dāng)教師被“計算思維”開闊了視野，啟發(fā)了先導(dǎo)思維后，其滲透在日常教學(xué)中的點點滴滴也可隨之對學(xué)生的信息素養(yǎng)及其今后研讀的專業(yè)、從事的職業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

（一）“計算思維”影響了課程的整體布局，這有助于加深學(xué)生對課程的解讀，轉(zhuǎn)變課程學(xué)習(xí)態(tài)度

由于“計算思維”是符合學(xué)生思維發(fā)展自然規(guī)律的思維方式，因此通過培養(yǎng)“計算思維”，學(xué)生可迅速借助已有的課程基礎(chǔ)進(jìn)行學(xué)習(xí)深度的擴(kuò)充，也可引導(dǎo)學(xué)生明確高中階段信息技術(shù)課程的重要意義，從而實現(xiàn)其學(xué)科核心素養(yǎng)的提升并為其進(jìn)入高等教育階段的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）將“計算思維”貫穿整個課程結(jié)構(gòu)，這有助于構(gòu)造學(xué)生信息技術(shù)知識體系

在“計算思維”的指引下，學(xué)生會明確“數(shù)據(jù)”“數(shù)據(jù)與信息”等概念的重要現(xiàn)實意義；同時也會了解信息技術(shù)活動是對數(shù)據(jù)與信息的處理。數(shù)據(jù)往往代表一般規(guī)律，因此可以利用信息技術(shù)工具（硬件：個人移動終端、計算機等；軟件：應(yīng)用APP，應(yīng)用軟件等）對其進(jìn)行“挖掘”（信息系統(tǒng)與社會，數(shù)據(jù)管理與分析）以便總結(jié)出特殊規(guī)律（算法的形成）應(yīng)用于其他個體。這種以“數(shù)據(jù)、計算”貫穿各個模塊的課程結(jié)構(gòu)非常有利于學(xué)生信息技術(shù)知識體系的構(gòu)造。

（三）“計算思維”可提升學(xué)科自信，還可幫助學(xué)生獲得數(shù)字社會的“Passport”

學(xué)生在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動時，并沒有意識到“信息素養(yǎng)”才是最能幫助他們順利在虛擬世界與現(xiàn)實世界共同“生存”的“通行證”。為此教師在開展教學(xué)活動時，可利用“數(shù)據(jù)”為“核心”，“計算思維”為“觸角”，幫助學(xué)生探知“信息系統(tǒng)”（如前文提到的數(shù)據(jù)庫、訂票系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)付費系統(tǒng)、資源查詢系統(tǒng)甚至是游戲數(shù)據(jù)等）以及由其組建的數(shù)字社會。如此可幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)（字）是生活軌跡，是在虛擬世界中進(jìn)行“數(shù)字化學(xué)習(xí)”“數(shù)字化生存”活動的本質(zhì)，并通過引導(dǎo)與感知相結(jié)合，增強學(xué)生的學(xué)科自信，使其具備信息技術(shù)能力。

（四）通過“計算思維”聯(lián)動各學(xué)科，并以此挖掘?qū)W生的數(shù)字化創(chuàng)新能力

教師在教學(xué)活動中，一定要將應(yīng)用程序即工具這個意識傳遞給學(xué)生。因為以信息手段為開發(fā)工具進(jìn)行各學(xué)科、各領(lǐng)域研究的例子在當(dāng)今社會屢見不鮮，且“計算思維”是進(jìn)行工具研發(fā)和創(chuàng)新的重要理論基礎(chǔ)，所以學(xué)生要借助學(xué)習(xí)“計算思維”、訓(xùn)練+思考、總結(jié)+勇于嘗試實現(xiàn)“工具”開發(fā)的夢想，并最終成為數(shù)字化創(chuàng)新的先鋒。

五、總結(jié)與前景展望

評判“信息素養(yǎng)”的標(biāo)準(zhǔn)主要有三個方面：“信息意識”“信息能力”和“信息道德”?！靶畔⒁庾R”主要是指學(xué)生對信息的敏銳度和對其反應(yīng)的積極度（如正確判斷所面臨的問題能否使用信息技術(shù)解決；能否積極使用信息技術(shù)手段去解決；相信信息技術(shù)手段是解決問題的最優(yōu)方案；享受信息技術(shù)帶給自己的創(chuàng)新體驗等）；“信息能力”是對信息技術(shù)基礎(chǔ)知識的掌握和使用信息技術(shù)的能力；“信息道德”是在進(jìn)行信息活動時，要注意保護(hù)個人和他人的軟硬件資源及其“生活軌跡”和“隱私”等。

將“計算思維”列入高中信息技術(shù)課程大綱并給予其核心地位，這充分體現(xiàn)了國內(nèi)專家對其的認(rèn)可。通過前面對“計算思維”的解讀與研究，我們發(fā)現(xiàn)“計算思維”對信息素養(yǎng)的培養(yǎng)具有積極作用。學(xué)生的信息技術(shù)意識、使用信息技術(shù)的能力等雖然領(lǐng)先于《大綱》的要求，但教師在教學(xué)中還需進(jìn)一步點醒與警示學(xué)生的信息道德。我校在初、高中均有與信息技術(shù)倫理道德相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，由于此內(nèi)容與政治等課程有交叉點，所以筆者根據(jù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了多學(xué)科的整合性教學(xué)活動（知識競賽、演講比賽、辯論比賽等），均獲得了很好的教學(xué)效果。

綜上，本文的觀點不是要求教師在高中階段信息技術(shù)課上為學(xué)生打造出完整的思維體系，也不是試圖創(chuàng)造出一種新的教學(xué)模式。而是希望在現(xiàn)有的教學(xué)活動基礎(chǔ)上運用“計算思維”賦予信息技術(shù)課更多的“內(nèi)涵”，如適量的“數(shù)學(xué)思維”“邏輯思維”“工程思維”等，由此可使信息技術(shù)課更有價值，更具前瞻性和延伸性。教師同行們可依據(jù)本地實際情況，如地區(qū)差異、教師教科研能力水平的差異以及當(dāng)?shù)馗呖几母锴闆r對學(xué)業(yè)水平測試要求的差異等，酌情對自身教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)與調(diào)整，從而盡量避免理念上的“拿來主義”。

最后，由于個人水平和能力的局限性，在本文的論述過程中如有不周之處，歡迎大家批評指正。