陳雪梅

摘要：本文對計(jì)算思維培養(yǎng)與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了梳理研究，厘清了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動的內(nèi)涵和外延，在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上分析了在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動中培養(yǎng)計(jì)算思維的可行性，并剖析了兩者的關(guān)系，提出了如何通過跨學(xué)科主題活動培養(yǎng)計(jì)算思維的操作流程，為利用跨學(xué)科主題活動培養(yǎng)計(jì)算思維構(gòu)建了理論基礎(chǔ)，有助于后續(xù)研究的開展。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)；計(jì)算思維培養(yǎng)；文獻(xiàn)綜述

中圖分類號：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?論文編號：1674-2117（2024）11-0098-03

引言

1.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是新課標(biāo)提出的重要改革方向

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）中的重要變化之一是提出在信息科技課程中設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，帶動課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求。新課標(biāo)提出的要求給一線信息科技教師的教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，因此，什么是跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動、如何在信息科技課堂中設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題活動成為亟待解決的問題。

2.跨學(xué)科綜合性人才是社會發(fā)展的重要培養(yǎng)目標(biāo)

面對數(shù)字時代經(jīng)濟(jì)、社會和文化發(fā)展的要求，學(xué)生具備在復(fù)雜情境下有效解決問題的能力非常重要，這就意味著教育要培養(yǎng)擁有跨學(xué)科知識的綜合性人才，而利用小學(xué)信息科技課程培養(yǎng)跨學(xué)科綜合性人才是一條很好的途徑。

3.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的有效途徑

新課標(biāo)中提出了新的課程理念——強(qiáng)化素養(yǎng)導(dǎo)向的多元評價，因此，以計(jì)算思維核心素養(yǎng)為抓手，通過重組跨學(xué)科知識、設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，在真實(shí)、復(fù)雜的情境中鍛煉學(xué)生抽象、分解、概括、問題解決的綜合能力，拓展小學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)新路徑，能夠有效解決當(dāng)前如何培養(yǎng)小學(xué)生計(jì)算思維的問題。

計(jì)算思維與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀

1.計(jì)算思維培養(yǎng)研究現(xiàn)狀

筆者以“計(jì)算思維培養(yǎng)”為關(guān)鍵詞在中國知網(wǎng)進(jìn)行搜索，發(fā)現(xiàn)從2009年至2024年3月共有期刊論文339篇，碩博論文278篇，表明對計(jì)算思維培養(yǎng)的研究仍然呈上升趨勢，且計(jì)算思維培養(yǎng)的相關(guān)研究主要側(cè)重于計(jì)算思維培養(yǎng)的理論研究、實(shí)踐研究與評價工具研究三大類。

2.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀

依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)有以下不同的分類：分類標(biāo)準(zhǔn)一，涉及的學(xué)科知識是否學(xué)習(xí)過，如果學(xué)習(xí)過則是應(yīng)用型，否則是習(xí)得型；分類標(biāo)準(zhǔn)二，跨學(xué)科所跨越的學(xué)科數(shù)量可分為單學(xué)科主導(dǎo)型和多學(xué)科融合共同主導(dǎo)型。若綜合考慮兩個分類標(biāo)準(zhǔn)，可將跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)分為下表中的四種類型。

當(dāng)前，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)沒有明確的定義，也沒有一套標(biāo)準(zhǔn)的操作流程，但下面的觀點(diǎn)是明確的：跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是以某一學(xué)科的大概念為主，選擇合適的主題，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)化、生活化的學(xué)習(xí)情境，教師在此過程中不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行真實(shí)性、主動性學(xué)習(xí)，必要時提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中通過一個又一個問題的探究逐步解決問題。在此過程中，教師要關(guān)注學(xué)生生成性的學(xué)習(xí)成果，如某一個觀點(diǎn)，學(xué)生大膽突破自己進(jìn)行小組展示，學(xué)生與他人合作能力、交往能力的提升等。

3.研究述評

目前，將計(jì)算思維培養(yǎng)與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)結(jié)合起來的文章不多，雖有將兩者進(jìn)行結(jié)合的，但是落腳點(diǎn)大部分是中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，將小學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)結(jié)合起來的文章相對較少，這凸顯了本課題研究的價值與緊迫性。

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動培養(yǎng)計(jì)算思維的可行性

1.新課標(biāo)引領(lǐng)

新課標(biāo)提出要涉及跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，同時提出了“強(qiáng)化素養(yǎng)導(dǎo)向的多元化評價”，計(jì)算思維作為信息科技學(xué)科的學(xué)科核心素養(yǎng)之一，是信息科技學(xué)科教學(xué)效果評價的一個方面，所以這兩者在新課標(biāo)的引領(lǐng)下存在著不可分割的關(guān)系，教師可以設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，以此來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

2.兩者有共同的“跨學(xué)科”性

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)情境、問題設(shè)置、目標(biāo)達(dá)成等方面實(shí)現(xiàn)信息科技與其他學(xué)科的融合，讓學(xué)生在真實(shí)的、開放的學(xué)習(xí)情境中利用多學(xué)科的知識、技能、思想、方法解決綜合性問題，進(jìn)而完成跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，同時，在問題解決的過程中鍛煉了學(xué)生的抽象、分解、算法設(shè)計(jì)等能力。計(jì)算思維和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)都具有“跨學(xué)科”性，所以利用跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)提高學(xué)生的計(jì)算思維具有可行性。

3.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)與計(jì)算思維培養(yǎng)的關(guān)系

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)與計(jì)算思維培養(yǎng)是相輔相成的，在每一個跨學(xué)科主題活動中教師都要有意識地逐步滲透計(jì)算思維的培養(yǎng)。例如，在進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)時，教師首先要明確核心問題，然后帶著學(xué)生組織、分析問題，再依據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)問題解決方案，最后通過作品的制作形成解決問題的方案，并通過作品展示與分享進(jìn)行互相學(xué)習(xí)與反思（如下圖）。同時，在組織與分析問題時，融入計(jì)算思維核心要素中的“抽象分解”，進(jìn)而在形成解決方案的過程中鍛煉學(xué)生的算法思維、批判性思維以及問題解決能力。

在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動中培養(yǎng)計(jì)算思維的實(shí)踐策略

1.借助真實(shí)的學(xué)習(xí)情境

在開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動時，借助真實(shí)的情境是非常重要的一步。在教學(xué)中，教師要根據(jù)跨學(xué)科主題進(jìn)行情境選擇，并遵循適用性、可接受性、真實(shí)性以及具體性的基本原則。同時，選擇的情境還要符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)，最好是與主題相關(guān)的學(xué)生能夠接觸到的真實(shí)的具體的情境。例如，在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動“義賣活動”中，可以利用視頻、圖片等方式向?qū)W生呈現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的孩子們的學(xué)習(xí)環(huán)境，并讓其與自己的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行對比，使其在對比中感知環(huán)境的差異，進(jìn)而生發(fā)幫助他們的想法，并付諸行動。

2.提出真實(shí)的問題

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動中的問題直接關(guān)系著跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動的開展效果。這就要求教師在設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動時要認(rèn)真思考什么樣的問題適合于該年齡階段的學(xué)生，同時結(jié)合本次跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，考慮計(jì)算思維的分解要素。

例如，在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動“義賣活動”中，教師可以在不同的階段提出不同的探究性問題：義賣活動前期——請同學(xué)們結(jié)合參加活動的經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)搜索完成義賣活動方案設(shè)計(jì)（教師引導(dǎo)學(xué)生利用WPS文字進(jìn)行方案的制訂）?；顒舆M(jìn)行中——如何吸引顧客到你的攤位購買物品？活動結(jié)束后——反思這次義賣活動，你做得好的方面有哪些？有哪些方面需要改進(jìn)？這次活動后你的收獲是什么？

3.學(xué)生設(shè)計(jì)問題解決方案

針對教師提出的真實(shí)問題，學(xué)生分組合作討論解決方案。學(xué)生方案設(shè)計(jì)的過程就是對問題進(jìn)行抽象、分解、算法設(shè)計(jì)，并最終形成問題解決方案的過程。例如，在“義賣活動”制作活動方案階段，小組成員首先要研究方案，將方案進(jìn)行抽象和拆解，明確活動方案中包含什么內(nèi)容，然后根據(jù)學(xué)習(xí)的信息科技、語文等學(xué)科的相關(guān)知識完成義賣活動方案的設(shè)計(jì)，同時，小組成員還需要將搜集到的資料進(jìn)行整理、整合，從而形成整體方案的大框架，這就是算法設(shè)計(jì)的過程。在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，學(xué)生的計(jì)算思維在一個又一個問題解決方案的制訂中得到培養(yǎng)。

4.學(xué)生自主解決問題

新課標(biāo)中提出的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)不僅是要學(xué)生掌握跨學(xué)科的知識，更重要的是將課堂時間還給學(xué)生，讓學(xué)生做課堂的主人。所以，當(dāng)形成解決問題的方案以后教師就要放手讓學(xué)生自己去嘗試解決問題，在解決問題的過程中逐步培養(yǎng)計(jì)算思維。另外，學(xué)生在解決問題的過程中很有可能會碰到新的問題，所以教師要在課堂中巡視，以便當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)新的問題時及時提供幫助。

5.課堂反思與評價

在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)完成后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行反思，分析自己在本次跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中哪些做得好，哪些還需要改進(jìn)。學(xué)生不僅可以從知識的學(xué)習(xí)方面反思，還可以從展示匯報(bào)、合作討論等方面反思，多方面進(jìn)行反思與評價不僅可以從不同角度檢驗(yàn)計(jì)算思維的養(yǎng)成效果，還有助于學(xué)生綜合能力的提升。

同時，教師的反思也非常重要。教師可以從教學(xué)目標(biāo)達(dá)成、計(jì)算思維培養(yǎng)、學(xué)生知識掌握等方面進(jìn)行反思，做得好的地方繼續(xù)保持，做得不那么完美的地方可以提出改進(jìn)措施，并在下一個跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：4-21.

本文為江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度立項(xiàng)專項(xiàng)課題“跨學(xué)科主題活動培養(yǎng)小學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)策略研究”（批準(zhǔn)號：C/2023/03/63）、南京市中小學(xué)教學(xué)研究第十五期立項(xiàng)課題“小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題活動培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的行動研究”（批準(zhǔn)號：2023NJJK15-L26）研究成果。