蔣姝婷，蔣勝利，匡春臨

（洛陽師范學(xué)院 a.信息技術(shù)學(xué)院；b.電子商務(wù)學(xué)院，河南 洛陽 471934）

信息技術(shù)日新月異，中小學(xué)生處在國民基礎(chǔ)教育階段，新時代對基礎(chǔ)教育提出了更高的要求，培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)思維能力顯得越發(fā)重要。

一、計算思維的概念與重要性

（一）計算思維的概念

計算思維是20世紀(jì)80年代由麻省理工學(xué)院的Seymour Papert教授首次提出。2006年，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授又補(bǔ)充指出：計算思維培養(yǎng)學(xué)生就像計算機(jī)科學(xué)家一樣思考信息化問題。隨后，美國和歐洲教育界展開了關(guān)于計算思維的廣泛研究。2008年，全國高等院校計算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會對專業(yè)思維方法也作了探討。

（二）計算思維能力的培養(yǎng)是信息技術(shù)課的核心任務(wù)

2010年九校聯(lián)盟（C9）提出把“計算思維能力的培養(yǎng)”作為計算機(jī)基礎(chǔ)教育的核心任務(wù)。2017年教育部新修訂的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出：高中學(xué)生在信息技術(shù)領(lǐng)域的核心文化實力是“信息意識”“計算思維”“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”和“信息社會責(zé)任”四個要素，計算思維能力是核心要素之一。作為中小學(xué)教育中的一門課程，信息技術(shù)不僅能提高學(xué)生的信息技能，同時也承擔(dān)了計算思維教育的重要任務(wù)，中小學(xué)信息技術(shù)教育需要從技能教育向思維教育開始轉(zhuǎn)變。

二、中小學(xué)開展計算思維教育面臨的問題

（一）信息技術(shù)師資缺乏

教師自身的信息技術(shù)能力體現(xiàn)在教學(xué)過程中，直接影響到學(xué)生信息技能和計算思維的培養(yǎng)。由于各地教育發(fā)展的不平衡，學(xué)校教師數(shù)量少，信息技術(shù)課教師缺乏更是普遍現(xiàn)象。學(xué)校在招聘教師時，會更多地招聘主科教師，減少信息技術(shù)教師的招聘，這就導(dǎo)致信息技術(shù)教師授課多、所帶班級多，同時工作任務(wù)也多，不利于信息技術(shù)教育的發(fā)展。除此以外，信息技術(shù)教師通常還需承擔(dān)整個學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)任務(wù)以外的其他業(yè)務(wù)工作，例如維護(hù)和管理計算機(jī)機(jī)房。因此，他們用于準(zhǔn)備課程教學(xué)的時間較少，進(jìn)行信息技術(shù)深層次研究的時間就更少。

（二）疫情加劇了信息課教師的知識壓力

從2020年開始暴發(fā)的新冠肺炎疫情，中小學(xué)生開始全面開展網(wǎng)上學(xué)習(xí)，信息技術(shù)教師不僅承擔(dān)了網(wǎng)上教學(xué)工作，同時還有全校教師網(wǎng)上教學(xué)的輔導(dǎo)與教學(xué)資源的配備工作。缺少課堂上的面對面教學(xué)，也由于缺乏更深層的專業(yè)素養(yǎng)，信息技術(shù)教師的教學(xué)壓力大增。學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，教師在網(wǎng)上教學(xué)，信息技術(shù)課需要的備課時間更長，備課內(nèi)容涉及面更廣，一些在線工具的掌握成為難題。部分教師表示，自己的現(xiàn)有知識難以滿足新時代學(xué)生的信息需求和廣泛發(fā)展的需要。信息技術(shù)教師缺少專業(yè)培訓(xùn)，信息技術(shù)課程缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，教師疲于在課堂上完成知識傳授，計算思維的培養(yǎng)暫時放置一旁。

（三）信息技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容與方法陳舊

信息技術(shù)課程是提高學(xué)生信息技能的主要支撐。與其他學(xué)科不同，信息技術(shù)課程要求學(xué)生不僅要掌握技術(shù)，同時也要開發(fā)思維。在實際教育中，信息技術(shù)教材與信息技術(shù)的發(fā)展極為不匹配，主要表現(xiàn)在新的計算語言與計算機(jī)軟件發(fā)展很快，教材滯后。新教學(xué)方法與理念出現(xiàn)后，信息技術(shù)教師不能及時更新理念，使用新方法。信息技術(shù)課程教學(xué)發(fā)展也極為不平衡，廣大農(nóng)村地區(qū)的中小學(xué)生，以及不發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生，不能及時接受新設(shè)備與新理念普及帶來的好處。還有一些信息技術(shù)教師年紀(jì)較大，尤其是在農(nóng)村學(xué)校，接受新事物的能力較弱，在教學(xué)方法的選擇、內(nèi)容的分析等方面存在著思想陳舊、缺乏創(chuàng)新的問題，影響了信息技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，最終影響的是學(xué)生計算思維能力的形成。

（四）信息技術(shù)課程在政策層面重視程度不夠

在中小學(xué)教育課程中，信息技術(shù)課程既不是考試科目，也不是評價科目。國家在政策層面沒有給予信息技術(shù)課的主課地位，導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)不重視。許多學(xué)校的信息技術(shù)課時安排很少甚至不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致學(xué)科發(fā)展不平衡，學(xué)生沒有足夠的知識，教師沒有足夠的時間系統(tǒng)地教學(xué)，學(xué)習(xí)效果不佳，不能按時完成教學(xué)任務(wù)。在當(dāng)前的“雙減”政策下，小學(xué)和中學(xué)的學(xué)生課業(yè)稍有改善，高中學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力則更多，往往導(dǎo)致信息技術(shù)課被“犧牲”，為專業(yè)課的正常教學(xué)做出讓步。

（五）學(xué)生對信息技術(shù)課程重視程度不夠

除了學(xué)校之外，學(xué)生自身對信息技術(shù)課程的重視程度也比較低。目前的中小學(xué)生都是“10后”，他們很早便能熟練地使用專業(yè)的電子設(shè)備，如平板電腦、智能手機(jī)等。而中小學(xué)生對于他們已經(jīng)掌握的計算機(jī)知識不太感興趣，所以在課上容易分心，也沒有學(xué)習(xí)的動力。隨著年級升高，信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)變的不明確、難度大，課堂上師生合作不一致，課堂紀(jì)律差，學(xué)生將信息技術(shù)課視為輕松的課程，而非主要課程。在課堂上，大量的學(xué)生不認(rèn)真聽課，還會準(zhǔn)備主要課程內(nèi)容，甚至聊天、玩游戲。因此，學(xué)生忽視了信息技術(shù)課程的重要性，各方面教育效果不好。

三、整合計算思維的信息技術(shù)課堂教學(xué)

（一）以計算思維為導(dǎo)向制定教學(xué)目標(biāo)

中小學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定應(yīng)該整合計算思維。信息技術(shù)課的教學(xué)目標(biāo)從層次上分為知識掌握的目標(biāo)、技能目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)。知識目標(biāo)是最低層次的目標(biāo)，比如高級語言程序設(shè)計課程中什么是變量。技能目標(biāo)是更高一層次，如能夠為某個變化的事物定義一個變量。素質(zhì)目標(biāo)的設(shè)定要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題及計算思維能力等。素質(zhì)目標(biāo)是計算思維能力培養(yǎng)的高級目標(biāo)，如同樣是一個變量，要學(xué)會讓學(xué)生在不同環(huán)境中解決不同問題定義不同的變量，還要聯(lián)系其他知識點(diǎn)，知道不同形式變化的變量，變量的類型、變量的存儲等。對教學(xué)中的每個知識點(diǎn)都設(shè)定不同的目標(biāo)，并讓學(xué)生達(dá)到這個目標(biāo)，計算思維會潛移默化得到培育。

（二）以探究法教學(xué)模式為計算思維提供環(huán)境

中小學(xué)信息技術(shù)課面對的是不同年齡階段的學(xué)生，從心理學(xué)角度分析，小學(xué)生處在6～12歲年齡階段，注意力不穩(wěn)定，而且是以具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段。以探究法教學(xué)模式引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，盡可能讓他們持久地關(guān)注到學(xué)習(xí)的知識。中學(xué)生處于從幼稚期向成熟期發(fā)展的過渡時期，思維能力是由具體向抽象過渡的時期。這一時期，自我意識開始覺醒，選取合適的案例采用探究性教學(xué)可以極大地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，盡早打下計算思維的基礎(chǔ)。也可以采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，以學(xué)生為主導(dǎo)，教師為輔，讓學(xué)生發(fā)揮潛能。

（三）利用計算機(jī)輔助教學(xué)工具熏陶計算思維

中小學(xué)信息技術(shù)課教學(xué)除了教授學(xué)生信息技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)知識外，信息技術(shù)教師要利用各種輔助軟件提高教學(xué)效果。常用的教學(xué)輔助工具軟件有：錄課軟件、截圖軟件、電子教鞭、視頻編輯軟件Premiere Adobe、辦公軟件、計算機(jī)操作系統(tǒng)等。無論用教學(xué)工具呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還是使用輔助工具制作教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生都是一種計算思維的熏陶與教育。教師更多是在教授學(xué)生信息課內(nèi)容的同時，使學(xué)生盡早接觸計算思維、了解計算思維，為以后具有更好的計算思維能力打下基礎(chǔ)。

（四）在線學(xué)習(xí)也應(yīng)成為培育計算思維能力的陣地

教學(xué)資源平臺是輔助教學(xué)的重要手段，高等教育與職業(yè)教育的教學(xué)資源平臺建設(shè)的比較好。中小學(xué)在這方面是起步階段，大都以當(dāng)?shù)亟逃鞴懿块T為主建設(shè)有資源庫，但資源的豐富程度與開放程度與職業(yè)教育相差很遠(yuǎn)。在疫情期間，河南省教育廳分批推薦了網(wǎng)上教學(xué)工具，推薦部分網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、資源平臺、會議平臺和相關(guān)教學(xué)工具，供各地、各學(xué)校根據(jù)實際情況，本著自愿原則，自主選擇使用。在后疫情時代，學(xué)生會越來越多的利用網(wǎng)上資源學(xué)習(xí)，學(xué)校與信息課教師要有前瞻眼光，利用這些資源平臺的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

四、中小學(xué)生計算思維存在問題的對策

（一）夯實教師信息素養(yǎng)基礎(chǔ)

信息技術(shù)課教師是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的第一責(zé)任人。首先，學(xué)校配備足夠的信息技術(shù)教師，是保證計算思維教育活動順利開展的前提條件，也是最基本的條件。其次，學(xué)校要多關(guān)注信息技術(shù)教師，保障他們基本權(quán)益的同時，為他們的個人發(fā)展、職稱晉升等方面提供順暢的通道，確保與其他學(xué)科教師享有同等待遇。再次，要促進(jìn)中小學(xué)信息技術(shù)教師的縱向發(fā)展，通過培訓(xùn)或短期學(xué)習(xí)提高信息技術(shù)教師的基本素質(zhì)。鼓勵將研究成果的新模式、新方法應(yīng)用到信息技術(shù)教學(xué)中，在實踐中檢驗教學(xué)效果。最后，鼓勵更多的信息技術(shù)教師參加省級和國家級的競賽。通過競賽能夠不斷提高信息技術(shù)教師隊伍的整體素養(yǎng)，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生信息意識和計算思維的觀念。

（二）創(chuàng)設(shè)情境著力提高學(xué)生興趣

提高學(xué)習(xí)興趣，可以促進(jìn)計算思維的開發(fā)。利用形式多樣的活動讓學(xué)生進(jìn)行思考和體會，在這個過程中，能夠提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。小學(xué)生心智處在快速發(fā)展時期，信息技術(shù)課應(yīng)該主要通過小游戲的教學(xué)方式來進(jìn)行，提高學(xué)生的參與度，在游戲中學(xué)習(xí)計算機(jī)知識，培養(yǎng)計算思維能力。培養(yǎng)學(xué)生的計算思維需要教師的啟發(fā)和引導(dǎo)，通過設(shè)置實際使用場景，使學(xué)生自我學(xué)習(xí)和探究，比如創(chuàng)建一個場景關(guān)于“接收和發(fā)送電子郵件”。你需要使用郵件給父母發(fā)一些材料，學(xué)生應(yīng)該怎么操作，如何發(fā)電子郵件。當(dāng)教師設(shè)置這種實際問題后，學(xué)生通過思考和理解，自己執(zhí)行操作，并讓不同的學(xué)生扮演不同的角色，這樣學(xué)生在教師的指導(dǎo)下以自我探究法來熟悉電子郵件的相關(guān)操作。

（三）提高信息技術(shù)課程地位

信息技術(shù)課程的重要性需進(jìn)一步提高，明確課程的性質(zhì)，提高課程的地位。信息技術(shù)在中小學(xué)教育中是提高學(xué)生信息技能，幫助學(xué)生更好地了解信息技術(shù)基礎(chǔ)知識的一門必要課程。因此，學(xué)校應(yīng)改變傳統(tǒng)的教育觀念，通過科學(xué)合理的教育安排，加強(qiáng)和提高信息技術(shù)課程的地位，確保充足的學(xué)習(xí)課時和豐富的教學(xué)內(nèi)容，提高信息技術(shù)課程教師的整體素質(zhì)，保證信息技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

（四）落實“雙主體”改進(jìn)教學(xué)方法

中小學(xué)生計算思維的培養(yǎng)是一個漫長而復(fù)雜的過程，教師是課堂主體的其中一部分，只有不斷改變自己，創(chuàng)新和改進(jìn)教學(xué)方法，才能逐步提高小學(xué)生的計算思維能力。最終達(dá)到激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，提高學(xué)生對信息技術(shù)興趣的目的。學(xué)生是課堂主體的另外一部分，同樣也要發(fā)揮主觀能動性，改變學(xué)習(xí)方法，提高認(rèn)識，培養(yǎng)興趣，解決實際問題，提高思維能力。計算思維能力的培養(yǎng)僅依靠課堂上的內(nèi)容是不夠的，課后實踐活動也是激發(fā)學(xué)生運(yùn)用計算思維解決實際問題的重要方式。在解決實際問題時，學(xué)生應(yīng)注重分析方法，先將問題分成不同的方面，厘清問題的要點(diǎn)，然后進(jìn)行抽象思考，接著用數(shù)學(xué)模型做出算法流程圖，最后用相關(guān)軟件完成小程序的設(shè)計和調(diào)試。這一過程可以對學(xué)生的計算思維從不同角度和層次進(jìn)行培養(yǎng)和改進(jìn)。

結(jié)語

隨著素質(zhì)教育理念的不斷落實，應(yīng)注重中小學(xué)生基本技能的培養(yǎng)，特別是計算思維的培養(yǎng)。教育主管部門在政策層面要保證學(xué)校對信息技術(shù)教師的需求，提高信息技術(shù)課程的地位。教師首先要積極轉(zhuǎn)變教育觀念，創(chuàng)新教育模式，通過項目學(xué)習(xí)激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，把計算思維融入信息技術(shù)課堂。學(xué)生要提高學(xué)習(xí)興趣，投入更多時間，主動接受計算思維能力的培養(yǎng)。通過大家的共同努力，一定能把國際上流行的“2050年全世界的每一個公民都應(yīng)具有計算思維能力”的預(yù)言變成現(xiàn)實！