運用生活情境 培養學生計算思維

陸駿杰

摘 要： 義務教育階段信息技術的課程理念是發展學生的學科核心素養，具體應包含信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等諸多方面。計算思維作為學生學科核心素養的重要組成部分，一經提出就受到了各階層教育工作者的廣泛關注，關于其內涵與價值，以及在日常教學中如何滲透與培養是值得深入探討的話題。

關鍵詞： 計算思維;生活情境;教學策略

一、 計算思維的內涵與價值

2006年，卡內基梅隆大學的周以真教授發表了一篇題為Computational Thinking的文章，目的是使大家能夠更好的認識人工智能，并提出了一種模擬計算機解決問題的思維方式，就是我們現在通常所說的計算思維。所謂計算思維，即采用計算機科學中相關的理論或實踐知識，對問題的解決做出系統規劃并且提出一系列方法和措施的思維活動。它可以讓人們更好的理解計算本質和運用計算機求解問題的過程，與此同時還能克服專業壁壘，便于計算機科學家與其他領域專家進行交流。如果我們將學科知識稱為“專業知識”，那么計算思維帶給大家的就是一種“通用知識”，雖然這種技能是在信息技術學科里學習，但是同樣可以服務于語文、數學、英語、其他學科或者生活的方方面面，這樣計算思維看似是“專業知識”，其實已經轉化為一種普遍適用的通用素養，能夠更好的為學生發展服務。

周教授同時指出，計算思維具有概念化、抽象化、有限性、自動化、可解釋性、關聯性等特征，是一種具有普遍性、廣泛意義的思想方法，是融合了數學、工程的一種跨學科思維。它是創新思維能力培養的重要載體，在與基礎教育的信息技術學科相融合的過程中，能夠為分析和解決工作、學習和生活中的各種問題提供新視角。

二、 計算思維與生活情境

心理學研究表明，不管是何種思維活動包括計算思維，都是我們人類所特有的精神活動，“人的思維活動不能被直接觀察，因此難以進行檢測和評價”，所以在培養與評價的過程中，都需要通過一定的“承載物”才能表現出她的可操作性。前面通過分析，計算思維作為一種通用性的思維過程，不僅僅單純是信息技術的學科思維，小學中、高年段學生的思維特點是從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡，單純的抽象化、概念化的計算思維很難被學生所理解和掌握，那么我們可以將這種思維的培養與現實生活進行有機結合，利用生活中的鮮活事例，對學生的計算思維進行培養與訓練。

生活情境就是在教學的實踐過程中，為了激發起學生一定的態度和情感體驗，在進行教學時有意識、有步驟的創設或者引入帶有一定感情色彩、含有生動的形象的具體生活場景，幫助學生進行思考并理解教材的內容，達到發展學生心理機能的目的，這一個活動的核心在于要引起學生的真實感受，這樣才能更好的理解教學內容。

三、 培養計算思維的生活情境式教學策略

（一） 創設簡練的生活情境

生活情境以生動的事例將一個個抽象的計算思維概念具體化、形象化，為問題的解決提出新的解決思路。在進行生活情境創設時，要根據本節課的教學目標，結合課標中計算思維的培養要求，選取生活中貼近的實例，幫助學生高效理解教學內容。

創設的生活情境既要求與計算思維的相關維度相對應，比如模塊化、自動化，能夠使用簡明的語言描述，又必須條塊分明，使學生能夠快速理清其中的脈絡，將事件進行條理化的拆分。這樣的情境不需要繁瑣語言描述，又能讓學生迅速抓住關鍵要素。由此可見，簡練生活情境的設計與創設是培養計算思維的重要前提。

（二） 生活情境的設計要富有層次

學生首先通過在簡練的情境中，運用自主、協作等學習方式對學習的內容進行初步的了解，這是完成教學目標的第一層次。隨后，將先前簡練的情境進行拓展，引入新的問題，讓學生在原有脈絡上添加新的細節，在重新思考的過程中，學生的邏輯能力、計算思維水平繼續得到提高。因此在教學環節的設計中，要規劃出富有層次的生活情境，并在實踐過程中漸進引導學生進行體驗是采用生活情境教學培養計算思維的重要手段。

（三） 計算思維教學應多給學生“搭支架”

小學高年級學生正處于由具象思維向抽象思維過渡的階段，面對抽象的計算思維會感到吃力，即便是諸如高年段所用到的Scratch、iRobot3D蘿卜圈等可視化編程工具，其核心思維難度依舊沒有降低。

為此，教師在進行教學時應善于搭建支架。首先圍繞當前學習主題，按“最鄰近發展區”的要求建立概念框架。然后將學生引入事先準備好的生活情境中，在獨立探索、協作交流中碰撞出對于主題全面的理解。最后通過多種手段對學習的效果進行評價，幫助學生鍛煉、提升計算思維。

（四） 綜合多種評價手段監測學習效果

計算思維具有一定的隱蔽性，需要通過考察學生問題解決的方式加以評價。在進行課堂教學時，教師要從課堂參與程度、自主學習情況、協作交流中的作用及作品等方面入手，對學生表現出來的計算思維進行考察。因此，在教學設計環節，教師需要考慮回答記載、課堂檢測、作品提交等手段，分別記錄學生的表現情況，絕不能以單一的期末檢測成績為評價尺度。

計算思維作為計算時代的新產物，能夠有效提高學生應用信息技術解決問題的能力，還可以為計算機科學與其他學科的交流對話搭建橋梁，是支持個體終身發展的重要素養。正因如此，計算思維被視為21世紀人們最需具備的素養與技能之一。讓我們共同加入到計算思維的培養與研究中，以推動計算思維教育的健康發展。

參考文獻：

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