林建斌

摘? 要：文章主要分析了高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的意義，從以理論知識的講解為主、缺乏對具體項目的教學(xué)，師資力量薄弱、缺乏信息技術(shù)教師培訓(xùn)學(xué)習(xí)機會等方面對信息技術(shù)教學(xué)面臨的困境展開研究。以創(chuàng)設(shè)真實情境、融入計算概念，細化教學(xué)目標(biāo)、培養(yǎng)分解能力，開展項目式教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生計算思維為切入點，對高中信息技術(shù)計算思維素養(yǎng)培養(yǎng)的有效路徑進行探討，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù)；計算思維；培養(yǎng)策略

一、高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的意義

（一）計算思維——當(dāng)代學(xué)生的核心能力

計算思維是一種運用計算機科學(xué)基本概念解決問題，設(shè)計計算機系統(tǒng)的方式，包含了計算科學(xué)領(lǐng)域的一系列思維工具。計算思維不僅適用于計算機科學(xué)的概念和思想，更是一種廣泛應(yīng)用于工作、學(xué)習(xí)、生活的思維模式，信息技術(shù)課程是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要途徑。隨著“雙減”教育政策、素質(zhì)教育理念、核心素養(yǎng)教育思想在高中階段的落實，現(xiàn)代化的高中教育要在做好各學(xué)科知識教學(xué)的同時，將重點放在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力、自主解決問題能力等方面。高中階段的教學(xué)要為學(xué)生進入大學(xué)、適應(yīng)大學(xué)生活做好鋪墊，與高中教育模式相比，大學(xué)教育的開放程度更高，與社會的接觸更加緊密，對學(xué)生的自我管理能力、自主學(xué)習(xí)能力有更高的要求?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展加速了信息時代的發(fā)展進程，計算機技術(shù)在各個行業(yè)、各個領(lǐng)域以及生活中都有著普遍的應(yīng)用，社會的發(fā)展對人才的綜合能力提出了更高的要求。高中階段的信息教學(xué)可以提升學(xué)生計算能力，使之掌握獲取新知識的渠道，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源拓寬視野、提高認知，由此來看，強化學(xué)生計算思維的培養(yǎng)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和靈活解決問題的能力，與素質(zhì)教育的最終目標(biāo)相一致。

（二）培養(yǎng)學(xué)生靈活解決問題的能力

計算思維概念的提出是為了解決計算機領(lǐng)域的相關(guān)問題，從公式化、數(shù)字化的角度去考慮問題的本質(zhì)，探索多種解決問題的途徑。高中信息技術(shù)教學(xué)的專業(yè)性不強，深度不足，重點在于讓學(xué)生初步了解信息技術(shù)的應(yīng)用場景和處理問題的技巧。學(xué)生通過計算思維的實踐和計算操作強化計算思維，從問題的提出、問題的理解到問題的最終解決，學(xué)生在這一過程中可以增強邏輯思維能力，養(yǎng)成嚴謹看待問題的習(xí)慣。

二、高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中面臨的主要問題

（一）講解以理論知識為主，缺乏具體項目教學(xué)

隨著新課改的實施，信息技術(shù)課程教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求發(fā)生了巨大改變，很多教師對新課標(biāo)的教學(xué)方法認識不夠清晰，僅依靠新課標(biāo)和教學(xué)用書無法真正理解、落實信息技術(shù)教學(xué)新模式，大部分教師在信息技術(shù)課中仍然秉持傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)經(jīng)驗，采用理論講述、單一練習(xí)的教學(xué)方法，在信息技術(shù)課程中沒有嘗試項目式教學(xué)，學(xué)生在接受相應(yīng)的理論知識后，無法在實踐中進行應(yīng)用。例如在“數(shù)據(jù)處理”相關(guān)內(nèi)容的講解中，以Ｅｘｃｅｌ的基礎(chǔ)操作講解為主要內(nèi)容，對科學(xué)核心素養(yǎng)、高階思維的滲透較少，現(xiàn)有的信息技術(shù)教學(xué)模式與信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展速度不一致，學(xué)生無法形成系統(tǒng)化信息技術(shù)知識結(jié)構(gòu)。

（二）師資力量薄弱，缺乏信息技術(shù)系統(tǒng)化培訓(xùn)

現(xiàn)階段，信息技術(shù)更新迭代的速度較快，傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法無法滿足學(xué)生多元化發(fā)展需求。教學(xué)內(nèi)容的重大變化、課程標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整，對高中信息技術(shù)教師的知識儲備、專業(yè)技能、學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求。有些教師長期以來受到應(yīng)試教育思想和傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，無法適應(yīng)新的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，認為高中階段的學(xué)生應(yīng)將更多的時間和精力花費在高考的科目上，沒有充分意識到信息技術(shù)教學(xué)在提高學(xué)生思維能力、靈活解決問題能力等方面發(fā)揮的重要作用。筆者認為，學(xué)校要結(jié)合時代發(fā)展特征、素質(zhì)教育要求、新課改標(biāo)準(zhǔn)以及學(xué)生多元化發(fā)展需求積極創(chuàng)新信息技術(shù)教學(xué)手段，提高對該學(xué)科教學(xué)的重視程度，強化師資隊伍建設(shè)，在硬件設(shè)備購置、教學(xué)軟件開發(fā)和應(yīng)用中提供充足的資金支持，強化對信息技術(shù)教師的培訓(xùn)，從教學(xué)思想、教學(xué)觀念、職業(yè)技能等方面出發(fā)，提高一線教師的綜合素質(zhì)，借鑒同行業(yè)先進的教學(xué)理念和教學(xué)模式，強化與其他學(xué)校的溝通，構(gòu)建線上線下相結(jié)合的培訓(xùn)模式，為信息技術(shù)教學(xué)活動的高效、創(chuàng)新開展夯實人才基礎(chǔ)，為提高學(xué)生計算思維提供全面保障。

三、高中信息技術(shù)計算思維素養(yǎng)培養(yǎng)的有效路徑

（一）創(chuàng)設(shè)真實情境，融入計算概念

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、巧設(shè)問題、啟發(fā)式教學(xué)等新型教學(xué)模式在中小學(xué)教育中得到了有效滲透。計算思維的具體表現(xiàn)，是讓學(xué)生在解決問題的過程中了解問題本質(zhì)，將抽象、復(fù)雜的問題通過層層剖析，使問題變得形象化、模型化、自動化和系統(tǒng)化。在信息技術(shù)課堂內(nèi)容教學(xué)過程中，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容、學(xué)生認知能力和學(xué)習(xí)水平，通過創(chuàng)設(shè)具體的情境開展教學(xué)，教學(xué)質(zhì)量的高低在一定程度上也取決于課堂情境設(shè)置的質(zhì)量。設(shè)置教學(xué)情境是計算思維素養(yǎng)訓(xùn)練的主要渠道，為幫助學(xué)生更好地理解計算概念，培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)，在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，教師要挖掘教材內(nèi)容中的生活性、科學(xué)性、問題性元素，引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗展開新知識的學(xué)習(xí)和理解，在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新能力的同時，提高學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的興趣、積極性和主動性。值得注意的是，信息技術(shù)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)雖然要融入生活化的元素，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的生活實際，但是也不能脫離學(xué)科知識和信息技術(shù)的背景，要體現(xiàn)出信息技術(shù)的特色。以“數(shù)據(jù)編碼”相關(guān)課程的講解為例，在此類知識點的講授中，既要通過合適的方式引入數(shù)學(xué)學(xué)科的對應(yīng)知識點，又要與信息技術(shù)相關(guān)概念建立緊密聯(lián)系，教師要把握教學(xué)重點、難點內(nèi)容。在課堂教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計中，有些教師往往會將過多的時間和精力花費在二進制與十進制轉(zhuǎn)換技巧的講解中，導(dǎo)致教學(xué)重點不突出，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)知識點的講解，在有限的課時內(nèi)沒有更多地講解信息技術(shù)方面的知識內(nèi)容，為此，教師要理清教學(xué)重點，將重點聚焦在計算機為什么采用二進制、如何快速進行進制轉(zhuǎn)換等與信息技術(shù)相關(guān)的知識技能教學(xué)中，從二進制解決問題與十進制解決問題的適用場景出發(fā)，舉例說明二進制的應(yīng)用優(yōu)勢。

教學(xué)情境的設(shè)計還要包含與“學(xué)科問題”相關(guān)的知識內(nèi)容，計算思維素養(yǎng)的訓(xùn)練重點是讓學(xué)生在解決實際問題的過程中建立自己的思考，提高解決問題的能力，轉(zhuǎn)化看待問題的視角，問題是否具備可探討的價值決定著課堂教學(xué)的走向，影響著信息技術(shù)教學(xué)的整體質(zhì)量和效果。為此，情境的創(chuàng)設(shè)和相關(guān)問題的設(shè)置要符合學(xué)生的認知水平，要與教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)緊密相關(guān)，要適當(dāng)控制問題的難度，以免設(shè)置的問題難度過大、教學(xué)內(nèi)容太過專業(yè)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，降低學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的積極性和主動性，削弱該課程在培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和計算思維素養(yǎng)中的重要價值。

（二）細化教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)分解能力

高中信息技術(shù)教材中包含的知識點繁雜，有些僅作為科普內(nèi)容編入教材，很多知識點之間缺乏連貫性和系統(tǒng)性。結(jié)合筆者實際教學(xué)經(jīng)驗來看，很多學(xué)生在學(xué)完相應(yīng)課程之后仍然一頭霧水，并沒有對提高計算思維素養(yǎng)、培養(yǎng)解決問題能力起到助益，學(xué)生無法有效地利用已學(xué)知識內(nèi)容解決實質(zhì)性的問題，缺乏以計算思維為主體的實踐知識構(gòu)架，降低了教學(xué)效果。為此，教師要結(jié)合學(xué)生認知能力、學(xué)習(xí)水平細化教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科特點和學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)要求，根據(jù)信息技術(shù)課程內(nèi)在結(jié)構(gòu)，打破教材的限制，對教學(xué)目標(biāo)進行細化處理，對教材內(nèi)容進行重組，讓原本孤立的知識點之間建立緊密的聯(lián)系，形成有一定邏輯關(guān)系的知識板塊，讓學(xué)生感受到不同知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系。信息技術(shù)課程的學(xué)時有限，涉及的知識點內(nèi)容比較多，在教學(xué)設(shè)計時教師要做到重點突出、主題明確，在有限的課時中提高教學(xué)效率，盡量保證課程內(nèi)容的少而精。為此，要從復(fù)雜、繁多的教材內(nèi)容中整合出能夠有效提高學(xué)生計算思維素養(yǎng)的內(nèi)容，使得教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)盡可能細化、量化。與高中其他學(xué)科內(nèi)容相比，信息技術(shù)課程的教學(xué)重點是實現(xiàn)信息化、數(shù)字化處理問題思維的培養(yǎng)，幫助學(xué)生在實際解決問題的過程中塑造計算思維，完善學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，在面對某一問題時，能從多角度、多方位展開思考。為此，細化教學(xué)目標(biāo)，整合教材中繁多的知識內(nèi)容，做到教學(xué)重點突出，制訂“程序化”和“模塊化”的教學(xué)活動是培養(yǎng)學(xué)生計算思維素養(yǎng)的主要路徑。

（三）開展項目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生計算思維

所謂項目式教學(xué)，是指教師在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時，完成相應(yīng)理論知識的講解之后，通過設(shè)計具體的項目，讓學(xué)生通過小組合作的方式完成獨立的項目，小組成員之間要互相討論，劃分明確的分工，根據(jù)項目內(nèi)容和項目主題開展信息數(shù)據(jù)收集、匯總，自行設(shè)計方案，再實施項目，最后形成項目報告和評價，通過這種引進具體項目的教學(xué)方式可以提高學(xué)生的實踐能力、獨立思考能力和團隊協(xié)作能力，讓學(xué)生自主完成整個項目流程，在該過程中強化計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)。這一教學(xué)模式的優(yōu)勢在于，每個學(xué)生都可以作為具體項目的負責(zé)人，通過第一視角發(fā)現(xiàn)問題、探索問題成因并尋找解決問題的辦法，更加準(zhǔn)確地理解和掌握整個過程，明確不同環(huán)節(jié)的任務(wù)要求，項目式教學(xué)模式在高中信息技術(shù)課程中的應(yīng)用可以突出學(xué)生的主體地位，提高學(xué)生團結(jié)協(xié)作的能力，提高學(xué)生的課堂參與度。以“程序設(shè)計基礎(chǔ)”相關(guān)內(nèi)容的講解為例，在具體教學(xué)時可以將身體質(zhì)量指數(shù)ＢＭＩ作為項目范例，通過順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生層層遞進地掌握、了解變量、輸入輸出函數(shù)、程序的結(jié)構(gòu)等知識內(nèi)容，這種項目的設(shè)計具有趣味性，讓學(xué)生用已學(xué)知識和技術(shù)了解身體狀態(tài)，有助于學(xué)生在項目執(zhí)行中產(chǎn)生深刻思考和理解，提高信息技術(shù)的應(yīng)用能力。

（四）創(chuàng)新教學(xué)評價機制，發(fā)揮評價作用

制訂科學(xué)、合理、可行性強的教學(xué)評價機制有助于完善教學(xué)評價體系，從教師的角度來看，通過分析教學(xué)評價結(jié)果可以對教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量展開全面、準(zhǔn)確、及時地分析，有助于教師了解學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況和對重難點知識內(nèi)容的掌握情況，評估教學(xué)目標(biāo)的完成程度，以便及時調(diào)整教學(xué)方案和教學(xué)內(nèi)容，提高信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的針對性和有效性。

對學(xué)生來說，可以根據(jù)教師的評價結(jié)果， 明確自己在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)中存在的不足，調(diào)整學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法，進而提高學(xué)習(xí)效果。教師給予學(xué)生正面、積極的評價可以幫助學(xué)生建立自信心，提高其對信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。在具體操作中，針對實踐操作能力、程序調(diào)試運行、成果展示、計算思維水平等內(nèi)容，可以使用多種評價量表來記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，特殊情況也可以多次評價，以“評”促學(xué)。透過評價，讓學(xué)生提高了解計算思維水平的開放性和靈活性，進一步深化邏輯思考，充分整合資源，應(yīng)用計算思維來解決問題，鞏固計算觀念。

四、結(jié)語

綜上所述，計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)是信息技術(shù)課程的主要教學(xué)任務(wù)，也是時代、社會對學(xué)生提出的新要求。教師要結(jié)合教材內(nèi)容、新課標(biāo)育人目標(biāo)和高中學(xué)生多元化發(fā)展需求積極創(chuàng)新，明確信息技術(shù)教學(xué)在提高學(xué)生自主思考能力、自主學(xué)習(xí)能力、獨立解決問題能力等方面所發(fā)揮的重要作用，結(jié)合自身專業(yè)知識，通過優(yōu)化課程內(nèi)容、制訂科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、建立完善的教育教學(xué)評價機制提升高中信息技術(shù)教學(xué)的有效性，為學(xué)生實現(xiàn)多元化發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：莫唯然）