摘 要：在“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能時代，教師的培養(yǎng)是師范教育面臨的一個重大問題。計算思維作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一受到了格外關(guān)注。文章從計算思維提出的背景和師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)著手，分析解讀了計算思維的概念和內(nèi)涵、然后從計算思維與師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)、師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程的關(guān)系兩方面進(jìn)行了分析，認(rèn)為師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程蘊含著大量的計算思維知識，計算思維能力是師范生的信息化教學(xué)能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：計算思維;現(xiàn)代教育技術(shù);信息化教學(xué)能力;師范生

一、問題的提出

計算思維是當(dāng)前國際計算機(jī)界廣為關(guān)注的一個概念，2006年，美國周以真教授在美國計算機(jī)權(quán)威刊物《Communications of the ACM》上首次提出了計算思維的概念，這一概念的提出引起了世界各國的共鳴，也引起了人們對計算思維能力培養(yǎng)的廣泛關(guān)注。2012年英國教育部公布了將以計算思維為核心內(nèi)容的計算課程作為學(xué)生的基礎(chǔ)課程。2016年11月，美國的計算機(jī)協(xié)會、網(wǎng)絡(luò)教育創(chuàng)新中心以及專家組聯(lián)合發(fā)布了《K-12計算機(jī)科學(xué)框架》，確立了以計算思維為核心的面向基礎(chǔ)教育階段核心內(nèi)容及框架。我國也明確提出將“計算思維”作為大學(xué)生計算機(jī)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)的核心目標(biāo);我國高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）也提出把計算思維作為學(xué)科核心素養(yǎng)之一。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，教師信息技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)已成為研究和實踐的熱點領(lǐng)域，國家層面相繼開展一系列項目、出臺一系列的標(biāo)準(zhǔn)來促進(jìn)教育信息技術(shù)應(yīng)用能力的發(fā)展。比如，2013年10月，教育部頒布的《教育部關(guān)于實施全國中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程的意見》;2014年5月，教育部辦公廳相繼頒布的《中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力標(biāo)準(zhǔn)（試行）》和《中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力培訓(xùn)課程標(biāo)準(zhǔn)（試行）》等。中小學(xué)教師作為教育教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，是推動教育信息化的中堅力量，其信息化應(yīng)用能力和教學(xué)能力影響著課堂教學(xué)質(zhì)量和效率，是教師必須掌握的核心技能之一。師范教育是國家培養(yǎng)中小學(xué)教師的主要途徑，師范生作為未來教師的預(yù)備力量，其信息化教學(xué)能力將直接影響未來教育質(zhì)量。

計算思維是21世紀(jì)三種科學(xué)思維方式之一，是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的具體體現(xiàn)，是信息社會數(shù)字化公民所應(yīng)具備的基本素養(yǎng)，是人們解決問題的基本能力。師范生信息化教學(xué)能力在教師專業(yè)能力培養(yǎng)中占據(jù)重要位置，是實現(xiàn)教育現(xiàn)代化的關(guān)鍵因素。因此，師范生計算思維的培養(yǎng)具有重要意義。師范生《現(xiàn)代教育技術(shù)》課程是以未來教育崗位需求為目標(biāo)，以師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力為主線。培養(yǎng)師范生在教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的意識和能力，優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)效果的理論與實踐相結(jié)合的綜合性課程。但是師范生培養(yǎng)體系中，沒有具體的課程培養(yǎng)師范生的計算思維。2008年，美國計算機(jī)科學(xué)技術(shù)教師協(xié)會在《計算思維：一個所有課堂問題解決的工具》報告提出計算思維是每個學(xué)校的所有課程教學(xué)中都應(yīng)使用的一種重要工具。現(xiàn)代教育技術(shù)課程作為培養(yǎng)師范生教育信息技術(shù)應(yīng)用能力重要途徑，挖掘師范生課程所蘊含的計算思維知識，可以為師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程教學(xué)提供一定的參考依據(jù)。

二、計算思維的概念、內(nèi)涵

究竟什么是“計算思維”，這是理解應(yīng)用計算思維的前提。對于計算思維的概念的理解不同學(xué)者有不同的見解。美國周以真教授認(rèn)為“計算思維就是運用計算機(jī)科學(xué)的思維方式及基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題解答和系統(tǒng)設(shè)計，像計算機(jī)科學(xué)家一樣思考問題、理解問題、解決問題等一系列涵蓋計算機(jī)科學(xué)的思維活動”。2010年周教授進(jìn)一步補充：“計算思維是一種解決問題的思維過程，能夠清晰、抽象地將問題和解決方案用信息處理代理（機(jī)器，或人）所能有效執(zhí)行的方式表述出來”。我國陜西師范大學(xué)張立國教授通過文獻(xiàn)檢索，運用詞頻分析法對已有計算思維的概念進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有的對計算思維的界定可以歸納為五個方面，即問題解決說、系統(tǒng)說、過程說、活動及方法說、工具說。但是這五個方面的內(nèi)涵都不能有效地涵蓋計算思維的核心意蘊，他認(rèn)為：計算思維本質(zhì)上是人們理解自然系統(tǒng)與社會系統(tǒng)的思維方法和思維活動，是使用科學(xué)工具進(jìn)行抽象模擬以尋求問題解決最優(yōu)化方案的系統(tǒng)過程，從計算思維實踐上來看，其包括組織、分析、簡化、抽象、建模、遞歸、回溯等基本過程[5]。

正確理解計算思維的內(nèi)涵還需要掌握計算思維的特征和內(nèi)容。周以真教授認(rèn)為計算思維是人的思維，不是計算機(jī)的思維;是概念化的，不是程序化;是基礎(chǔ)的，不是機(jī)械的技能;是思想，不是人造品;是數(shù)學(xué)和工程思維的互補與融合;是一種普適技能，將融入生活的方方面面。計算思維是人利用計算機(jī)的原理思考問題解決問題的思維方式，是數(shù)學(xué)思維、邏輯思維、創(chuàng)新思維和批判性思維等多種思維的綜合。計算思維的內(nèi)容除了要學(xué)習(xí)計算機(jī)的概念原理之外，還要把握計算思維的過程要素和核心能力。美國國際教育技術(shù)協(xié)會和計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會認(rèn)為計算思維的操作過程包括明確問題、分析數(shù)據(jù)、抽象、設(shè)計算法、評估最優(yōu)方案、遷移解決方法六個要素。同時還規(guī)定了數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表征、問題分解、抽象、算法和程序、自動化、模擬、并行化九項核心概念和能力[6]。計算思維是問題解決的過程性思維活動，在教學(xué)過程中既要把握六個要素又要培養(yǎng)九項能力，開展與學(xué)科知識相融合的教育方式。

三、計算思維與師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程關(guān)系分析

（一）計算思維與《師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)》分析

2018年6月29日，教育部一中移動“師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)與培養(yǎng)模式實證研究”課題組頒布了研究成果《師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)師范生既是學(xué)生又是未來教師的特點，對“教師能力標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行了重新劃分，將師范生信息化能力劃分為“基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)”、“技術(shù)支持教學(xué)”、“技術(shù)支持學(xué)習(xí)”三個方面，每個方面下包含三個維度[7]。

通過對師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)分析發(fā)現(xiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了信息技術(shù)基礎(chǔ)素養(yǎng)、信息技術(shù)支持學(xué)習(xí)、信息技術(shù)支持教學(xué)應(yīng)用的三個層次。主要是培養(yǎng)師范生的核心素養(yǎng)（自主學(xué)習(xí)能力、交流協(xié)作能力、問題解決能力、計算思維、創(chuàng)新思維、決策能力和社會責(zé)任感）全面發(fā)展，提高師范生應(yīng)用信息技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)能力和應(yīng)用信息技術(shù)轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的能力[7]。為了進(jìn)一步探究計算思維與師范生的信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系，我們對師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)與計算思維核心概念的關(guān)系進(jìn)行了分析。

從師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)與計算思維核心概念的關(guān)系分析來看。第一基礎(chǔ)技術(shù)素養(yǎng)維度涵蓋了信息技術(shù)（計算機(jī)基礎(chǔ)）的基本要求，主要內(nèi)容有主動學(xué)習(xí)信息技術(shù)的意識，掌握信息技術(shù)設(shè)備及軟件的應(yīng)用，自覺遵循法律道德規(guī)范。對信息技術(shù)設(shè)備及軟件的應(yīng)用突出了計算思維的信息技術(shù)本質(zhì)特性，主動學(xué)習(xí)信息技術(shù)的意識和遵循法律道德法規(guī)是信息技術(shù)的歸宿，計算思維強調(diào)通過系統(tǒng)化的設(shè)計問題，分析問題，解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生理解社會和自然的思維方式。技術(shù)支持學(xué)習(xí)維度包括自主學(xué)習(xí)、交流協(xié)作和研究創(chuàng)新，具體內(nèi)容涵蓋了信息技術(shù)從基礎(chǔ)學(xué)習(xí)到技術(shù)思想的整個過程。信息技術(shù)的學(xué)習(xí)離不開應(yīng)用簡約化、抽象化的思維方式分析問題，交流協(xié)調(diào)、解決問題、培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，這些要求正好與計算思維內(nèi)容相符合。技術(shù)支持教學(xué)維度包括自然準(zhǔn)備、過程設(shè)計、實踐儲備，具體內(nèi)容有設(shè)計制作教育資源、系統(tǒng)優(yōu)化整合教育資源;系統(tǒng)化教學(xué)過程設(shè)計、合理利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)實踐等。信息技術(shù)教育不盡需要提高學(xué)生信息技術(shù)工具的操作與應(yīng)用技能，也需要發(fā)展學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維及創(chuàng)新思維的發(fā)展。推理與判讀作為思維運作過程中解決問題能力的反映，從能力發(fā)展發(fā)展來看最主要的實在問題情境中進(jìn)行體驗、實踐與反思，因此計算思維也需要在真實的情境中進(jìn)行綜合性的實踐和應(yīng)用[9]?？梢娪嬎闼季S作為師范生學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題方案制定的重要依據(jù)，計算思維的培養(yǎng)不應(yīng)該局限于計算機(jī)學(xué)科，應(yīng)該以《師范生信息化教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo)，進(jìn)行多學(xué)科教育。

（二）計算思維與現(xiàn)代教育技術(shù)課程內(nèi)容分析

美國計算機(jī)科學(xué)技術(shù)教師協(xié)會認(rèn)為，計算思維教育應(yīng)當(dāng)存在于每個學(xué)校的每堂課程教學(xué)中。我國衷克定教授也認(rèn)為計算思維的培養(yǎng)要落實在學(xué)生對知識體系、工具操作、問題解決策略進(jìn)行抽象和加工的能力培養(yǎng)上，這種基于抽象的能力不應(yīng)只滿足于解決知識獲取的問題，應(yīng)發(fā)展成為一種方法論的思維，并將這種思維應(yīng)用到學(xué)生的專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域中的每一門課程中。對于師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程而言，充分挖掘課程內(nèi)容中所蘊含的計算思維，是有效培養(yǎng)師范生計算思維能力的前提。下面，主要從計算思維的內(nèi)涵和操作性定義分析師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程蘊含的計算思維。

現(xiàn)代教育技術(shù)課程教學(xué)強調(diào)掌握現(xiàn)代教育技術(shù)基礎(chǔ)知識和信息技術(shù)操作能力的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生用信息技術(shù)分析和解決問題的思維和能力，理解應(yīng)用信息技術(shù)在處理問題過程中所展現(xiàn)的科學(xué)思維方式，從而不斷提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。現(xiàn)代教育技術(shù)課程與計算機(jī)教育不同，計算機(jī)教育包括大量的計算、抽象、自動化、評估及設(shè)計等具體知識，這與計算思維強調(diào)的計算、通信、協(xié)作、記憶、自動化、評估和設(shè)計等概念框架相符合?！坝嬎闼季S”是內(nèi)隱在具體課程內(nèi)容中的，計算思維能力是通過知識學(xué)習(xí)過程中的行為表現(xiàn)判斷的，需要教師去分析。

對現(xiàn)代教育技術(shù)課程分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代教育技術(shù)課程的內(nèi)容大致分為現(xiàn)代教育技術(shù)理論技術(shù)學(xué)習(xí)、現(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)習(xí)、現(xiàn)代教育技術(shù)與教學(xué)、現(xiàn)代教育技術(shù)與評價、現(xiàn)代教育技術(shù)支持專業(yè)發(fā)展五個方面。現(xiàn)代教育技術(shù)理論技術(shù)的學(xué)習(xí)包括基本概念理論和多媒體資源的設(shè)計與制作;現(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)習(xí)包括利用信息技術(shù)分析問題、采集數(shù)據(jù)、形成方案等;現(xiàn)代教育技術(shù)與教學(xué)包括技術(shù)支持的各種教學(xué)模式及策略學(xué)習(xí);現(xiàn)代教育技術(shù)與評價包括利用信息技術(shù)對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)控管理、評估、分析、評價學(xué)習(xí)結(jié)果等;技術(shù)支持的專業(yè)發(fā)展是指利用信息技術(shù)與各個學(xué)科相融合，提升專業(yè)發(fā)展?，F(xiàn)代教育技術(shù)課程的目標(biāo)是體驗現(xiàn)代教育技術(shù)與現(xiàn)代教學(xué)過程，能夠應(yīng)用合適的信息技術(shù)有效地獲取與設(shè)計與制作資源，掌握常用的教育技術(shù)工具與方法，如文獻(xiàn)管理、教學(xué)數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計分析等，根據(jù)學(xué)科特點設(shè)計教學(xué)設(shè)計方案，熟悉信息技術(shù)支持的專業(yè)發(fā)展方式建立信息技術(shù)與學(xué)科融合意識?，F(xiàn)代教育技術(shù)課程的教學(xué)是圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，將利用信息技術(shù)解決問題的能力融入和映射到理論知識點和應(yīng)用技能點之中。從教學(xué)方法要求來分析，課程教學(xué)分為導(dǎo)入問題、確定任務(wù)、分析問題、形成解決問題的方案、合作交流解決問題、最后進(jìn)行評價反饋，找到合理有效的方案遷移到更廣泛的問題解決中。這種教學(xué)方法正好與計算思維的操作過程想吻合。所以師范生計算思維的培養(yǎng)要把能力標(biāo)準(zhǔn)作為現(xiàn)代教育技術(shù)課程的落腳點，以能力要求來推動學(xué)生計算思維品質(zhì)的提升。

四、結(jié)語

師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程蘊含著計算思維能力的培養(yǎng)，所以師范生現(xiàn)代教育技術(shù)課程教學(xué)在強化信息技術(shù)基礎(chǔ)知識和基本應(yīng)用技能的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生用計算機(jī)（信息技術(shù)）分析和解決問題的思維和能力，理解計算機(jī)（信息技術(shù)）在處理問題過程中所展現(xiàn)的科學(xué)思維方式，從而不斷提高師范生實踐能力和創(chuàng)新能力。

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基金項目：文章為寧夏回族自治區(qū)高等職業(yè)教育教改項目“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在學(xué)前教育專業(yè)《現(xiàn)代教育技術(shù)》課堂中的實踐與創(chuàng)新研究”的研究成果，項目編號：寧教職成辦[2017]152號。

作者簡介：吳濤（1988.11- ），男，甘肅慶陽人，寧夏幼兒師范高等?？茖W(xué)校，助教，碩士研究生，研究方向：信息技術(shù)與教育。