馮偉文

【摘要】? 信息社會時代對計算思維的培養(yǎng)顯得十分迫切，在中小學階段開展計算思維教育應得到足夠的重視。作為掌控課堂教學的一線教師應該與時俱進，緊跟時代的要求，率先思考如何將計算思維融入具體教學中，在教學實踐中落實計算思維教育。

【關(guān)鍵詞】? 小學 信息技術(shù)課程 教學策略

【中圖分類號】? G623.58? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711（2019）04-260-02

一、計算思維概念與本質(zhì)

1.計算思維概念

計算思維內(nèi)涵豐富，國內(nèi)外許多研究者從不同的角度對其作了理解或定義，國外接受較廣泛的有周以真定義、ISTE（國際教育技術(shù)協(xié)會）和CSTA（計算機科學教師協(xié)會）提出的操作性定義等。

2017年新課程標準將計算思維具體描述為“采用計算機方式界定問題，運用合理的算法形成解決問題的方案，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中”。在新課程標準指導下，小學信息技術(shù)課程將重整教學模塊與內(nèi)容，系統(tǒng)地將四大核心素養(yǎng)要求體現(xiàn)在教學內(nèi)容與教學活動中，用以落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2.計算思維本質(zhì)

計算思維與實證思維、邏輯思維并稱三大科學思維，計算思維的目的就是問題求解，本質(zhì)是抽象和自動化。計算思維鼓勵人們“像計算機科學家那樣去思維”，善于通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方式，把一個看起來復雜的問題轉(zhuǎn)化為一個個容易解決的小問題，借助計算機來自動解決。計算思維包括抽象、分解、約簡、建模、轉(zhuǎn)化、遞歸、仿真、并行、啟發(fā)式推理等等一系列方法，核心是問題求解的方法與思路，涵蓋了分解思維、邏輯思維、抽象思維、算法思維、概括思維、模塊化思維、評估思維等特點與方法，內(nèi)涵豐富。

二、小學生計算思維教育的重要性

信息時代里新科技日新月異，社會各領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊笾饾u增多增高。在這種時代背景下，“計算思維與創(chuàng)新實踐能力”顯得非常重要，應該成為人才培養(yǎng)的核心目標。教育迫切需要更新教育理念，重構(gòu)教育內(nèi)容，改革教學方法，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，提高學生用高效的思維思考與解決問題的能力，以適應未來社會的要求。

計算思維是創(chuàng)新思維的基石，是創(chuàng)新型人才的基本素質(zhì)之一，具備計算思維的人，能靈活運用邏輯推理與系統(tǒng)分析等方法分析問題，懂得分解復雜問題，善于利用計算機自動完成繁瑣的任務，高效解決問題，也更具有創(chuàng)新意識。因此，培養(yǎng)計算思維能力，是提升創(chuàng)新能力的有效途徑，是現(xiàn)代教育的重要任務。

三、當前中小學計算思維教育狀況及存在問題

1.缺少專門培養(yǎng)計算思維的相關(guān)課程

計算思維的培養(yǎng)雖然可以浸透到數(shù)學、科學等多個學科教學中，但核心陣地主要在信息技術(shù)課程教學。在我國高等教育階段，目前都還鮮少專門開設(shè)計算思維學科，主流做法主要是在大學的計算機課程中或通過信息技術(shù)課程培養(yǎng)學生計算思維。

2.信息技術(shù)課程培養(yǎng)計算思維效果欠佳

在中小學階段，目前我國中小學信息技術(shù)課程已全面普及，課程的實施也日漸完善，但在我國目前的教育體系下，要在學生的日常課程中培養(yǎng)計算思維并非易事。一來學生課業(yè)重，學習壓力大，學習評測過于偏重知識，導致了對能力培養(yǎng)的忽略;二是信息技術(shù)課程在中小學不夠重視，教學教法上容易偏向知識與操作技能的學習，使得計算思維的培養(yǎng)效果并不理想;其三，目前我國計算思維研究主要集中在高校階段，在中小學階段如何根據(jù)學生的認知水平開展計算思維培養(yǎng)，還沒有較為系統(tǒng)的教學體系和教學模式。

3.中小學計算思維能力要求定位不明確

目前中小學教育中計算思維教育還未引起足夠重視，也沒有完整的體系結(jié)構(gòu)指導教學如何培養(yǎng)學生計算思維。

計算思維能力比信息素養(yǎng)能力的能力層次要求更高。信息素養(yǎng)測重于使用工具處理信息的能力，而計算思維是問題解決的能力，核心在問題求解的方法與思路。王榮良認為，在基礎(chǔ)教育中，掌握計算思維比學會操作計算機更為重要，信息技術(shù)以信息自動處理為主要功能，其核心思想正是計算思維。而我國信息技術(shù)課程的目標只強調(diào)了信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，對計算思維能力培養(yǎng)的目標定位還不夠高。因此，信息技術(shù)也有必要根據(jù)時代的新特點與新要求，及時進行相應的課程改革，清晰定位學科課程目標，提升到以培養(yǎng)學生的“計算思維”能力為核心，而不能只停留在知識與技能和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

四、信息技術(shù)課程培養(yǎng)計算思維的教學策略

1.挖掘課程中的計算思維要素是培養(yǎng)計算思維的核心

計算思維內(nèi)涵豐富，通過特定的課程教學也不大可能全面提高學生所有的計算思維能力，應將課程的主要內(nèi)容與計算思維相關(guān)聯(lián)，挖掘其中的計算思維要素，包括支持計算思維培養(yǎng)的知識與技能，體現(xiàn)計算思維應用的過程與方法以及反映出計算思維的價值觀等。

例如在具體的信息技術(shù)教學中，讓學生探究信息技術(shù)處理信息的過程可以幫助學生體驗到計算思維的核心思想;讓學生通過簡單的項目設(shè)計與編程學生，可以鍛煉學生的抽象、分解能力和算法思維，為學生提供很好的分析問題和解決問題的全方位體驗，體現(xiàn)計算思維的靈活應用;讓學生設(shè)計并制作特定的作品來體驗和領(lǐng)悟計算思維的實踐應用，達用學以致用等。

2.設(shè)計有效的教學策略是提升計算思維能力的關(guān)鍵

計算思維能力培養(yǎng)需要一個反復訓練不斷向上積累的過程。有效的教學策略應該支持學生自主地建構(gòu)知識，多角度地分析問題，尋找最佳的解決問題的方法。教學策略的選擇不僅要符合計算思維訓練的規(guī)律，還要結(jié)合課程教學的特點，才可能在課程教學中有效地開展計算思維培養(yǎng)。

目前培養(yǎng)計算思維的主要教學模式有以下幾種：問題引導式教學模式、任務驅(qū)動式教學模式、探究式教學模式、網(wǎng)絡自主學習模式以及混合式學習模式等。

筆者在教學實踐中基于研學后教理念設(shè)計了任務驅(qū)動教學策略，實踐效果良好，證明了此教學策略較能契合信息技術(shù)課程的教學，有利于計算思維的培養(yǎng)。任務驅(qū)動教學策略強調(diào)以培養(yǎng)計算思維為目的設(shè)計任務，教師為學生提供開展學習與合作探究的活動流程與任務指引，幫助學生在計算思維指導下進行任務探究和完成任務，體現(xiàn)計算思維反復鍛煉與修正的過程，符合循環(huán)向上循序漸進進行計算思維培養(yǎng)的規(guī)律。任務驅(qū)動教學策略有效支持了教師的教與學生的學，保障了教學效果，對培養(yǎng)學生計算思維起到了關(guān)鍵的作用。

3.科學安排課程內(nèi)容是培養(yǎng)計算思維的有力保障

計算思維培養(yǎng)是一個循序漸進的過程，難以一蹴而就。因此信息技術(shù)教學內(nèi)容安排也要從總體框架上合理設(shè)計，課程內(nèi)容設(shè)計要完整，遵循計算思維發(fā)展的特點，從簡單到復雜，從理論到實踐，螺旋向上。從內(nèi)容細節(jié)上，課程內(nèi)容呈現(xiàn)要融入計算思維，滲透相關(guān)的計算思維概念、觀念或計算思維方法。

例如，教學《程序設(shè)計初步》，在內(nèi)容安排上可以以知識要點來劃分課時，在教學三種程序的基本結(jié)構(gòu)時，結(jié)合學生生活實際設(shè)計一些編程入門的探究任務，從易到難編排探究活動，才較符合學生認知水平，有利于學生計算思維的培養(yǎng)。又如在教學《虛擬機器人》，可以將智能校車課程內(nèi)容分層次地通過多種形式呈現(xiàn)，圖文并茂，配備相應的參考程序與微課資源，在資源上結(jié)合平臺3D效果、詳細的研學指引與簡短的微課視頻，增強和保持了學生的學習積極性，幫助學生沉浸其中，體驗設(shè)計、編程與仿真的全過程，享受任務成功的喜悅，從真實實踐中體驗了運用計算思維解決問題的過程，有效的培養(yǎng)了計算思維能力。

4.設(shè)計與課程內(nèi)容相匹配的教學評價標準是衡量計算思維培養(yǎng)有效性的杠桿

目前關(guān)于計算思維教育的有效性還沒有統(tǒng)一的評價標準，如何衡量課程與教學對計算思維培養(yǎng)有效，需要制定相應的評價標準。計算思維的評價難以用具體的數(shù)值來衡量，這就需要結(jié)合課程中的計算思維要素來考察教學前后的變化情況，以此為依據(jù)來判斷計算思維培養(yǎng)的效果。因此，有必要根據(jù)學科教學知識來設(shè)計與之匹配的計算思維評價工具。

[ 參? 考? 文? 獻 ]

[1]王榮良.計算思維對中小學信息技術(shù)課程的影響初探[J].中國教育技術(shù)裝備，2012，（27）：56-57.

[2]劉君亮.基于計算思維的混合式學習模型研究[D].北京：北京交通大學，2014.