基于計算思維的初中信息技術課程教學探索

陶天梅

【摘 要】義務教育階段的信息技術課是綜合實踐活動課程的學習領域之一，在幾十年的發展中，經歷著從蓬勃發展到停滯迷茫期再到探索發展新時期的各個階段，在新時期發展的歷史機遇中，中學信息技術課未來走向何方，從而迎接新的發展和機遇呢？本文試圖從分析該課程存在的問題出發，結合初中生的特點和信息技術課的培養方案，探討在計算思維指導下，針對初中信息技術的課程目標、課程結構、教學活動設計、教學評價等方面，提出一系列教學措施，從而培養學生的信息素養和創新思維能力。

【關鍵詞】計算思維；信息技術；課程結構；教學探索

中圖分類號： TP3-4；G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）18-0092-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.041

【Abstract】The information technology course during the compulsory education is one important area of the comprehensive practical activity courses. It experienced several stages from thriving， stagnation and ambiguity to exploring again in the new period after decades of development. Facing the historical opportunity in the new era， how will the information technology course go in the future to meet the new development and opportunities？ According to the characteristics of the junior middle school students and the cultivation of information technology solutions， the article try to analyze the problems and discuss the information technology curriculum target， curriculum structure， teaching design， teaching evaluation and so on under the guidance of computational thinking， at the same time puts forward a series of teaching measures to cultivate the students information literacy and creative thinking ability.

【Key words】Computational thinking； Information technology； Course structure； Teaching exploration

初中信息技術課程是一門以培養學生的信息素養為主要目標、以綜合實踐活動的一個學習領域作為課程形態的必修課程，是從小學信息技術課到高中信息技術課的銜接課程，實現從小學的形象思維到高中階段的抽象思維的過渡過程，肩負著引導學生探索計算機科學的興趣，培養學生掌握在信息時代利用信息技術分析問題、解決問題的能力，為探索計算機科學打下良好的基礎，適應未來社會發展對創新型人才的要求。

1 當前教學中存在的問題

目前中小學信息技術課程并沒有達到預想的教學效果，在課程實施中，偏離了課程標準的要求，很多人甚至認為信息技術課可有可無，信息技術課程面臨著前所未有的尷尬和危險處境。總結起來，首先從課程內容方面來看，中小學信息技術課程雖然也有幾十年的時間，但相對其他課程來說，信息技術課的課程理論體系較為薄弱，課堂教學實踐研究較少，課程更新速度慢，特別是結合信息技術本身的學科特點，往往顯得教學內容陳舊，缺乏與時俱進，跟不上時代對青少年信息素養的要求。其次，從中小學課堂教學中看，一些信息技術教師教學方法陳舊，教學模式千篇一律，將學生的信息素養能力培養簡化為步驟學習與技術操練，側重操作的機械訓練，缺乏對學生思維的訓練；將信息技術學習變成枯燥的機器學習，課堂缺乏活力與熱度，無法培養學生的創新、發散思維與解決問題的能力。再次，從社會環境看，應試教育的背景下，使得無論是學生、家長，還是學校領導，都對信息技術課程的認識不夠，也不愿意在上面投入過多的時間和經濟支撐。最后，目前對信息技術課程教學效果的評價標準也不統一，且當前的單一的評價體系也不利于綜合評價學生的信息素養，不能更加全面真實地反映信息技術課的教學效果，無法調動教師的教學熱情。

2 計算思維的內容與啟示

雖然，當前教學中，中小學信息技術課程存在著諸多問題，但這門課不僅不能取消，還必須對這門課程教學進行改革，真正發揮其培養學生計算機興趣，培養創新思維、解決問題能力的作用。如何實現中小學信息技術課程的教學改革呢？計算思維的引入，也許是一個全新的思路。2006年美國卡內基梅隆大學周以真教授提出計算思維的概念：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。2010年她再次補充定義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（機器或人）所能有效執行的方式表述出來。計算思維其本質是抽象和自動化，學習計算機思維能促進學習遷移，能引導學生發現問題，并采用計算思維方法解決問題，對培養創造性人才有重要推動作用，讓學生可以運用高效的思維思考。隨著數字化進程的不斷推進，社會信息化程度進一步提高，計算思維的應用越來越廣泛，必須像“閱讀、寫作、算術”一樣普及，成為每個合格公民的必備素質。

計算思維的引入，給中學信息技術課程帶來了轉機和希望，信息技術教學不再是簡化為計算機理論知識和計算機軟件學習，而是在具體教學中通過不同途徑、不同方法蘊含計算思維，豐富了信息技術課程的內涵與意義；同時，信息社會發展日新月異，信息技術課程知識往往跟不上時代發展，而計算思維強調培養學生的抽象、分解能力，解決問題的能力以及創新思維能力，而這正是未來社會所需要的，也是永遠不會過時的。另外，計算思維的培養，不僅有利于計算機學科的學習，同樣也可以提高學生的其他學科學習能力，如數學學科、物理學科等，都是相輔相成的。因此，計算思維的引入，可以改變當前信息技術課程的尷尬處境，可以豐富信息技術內容，拓展信息技術課程內涵，學生的學習積極性也會提高，教師的教學熱情也會提高，改變社會對中小學信息技術課程的看法，提高信息技術課程的地位。因此，計算思維融入信息技術課程是大勢所趨，將改變當前中小學信息技術課的尷尬處境，計算思維也是未來信息社會對人才的能力需求，應將計算思維加入到學生的能力培養體系中。

3 基于計算思維的教學探索

3.1 明確以培養學生的計算思維方式為課程目標

中小學信息技術課程的基本理念是以提升學生的信息素養為根本目標，融入計算思維的思想將真正有利于信息技術學科核心素養的培養，明確以培養學生的計算思維方式為核心的課程目標，強調思維方式與解決問題能力的培養，以滿足未來學生在千變萬化的信息化社會中生存與發展的基本需求，提高學生運用計算思維有效、規范地解決各類實際問題的能力，并為學生在信息化社會中生活、學習及持續發展，提供知識基礎、能力基礎和思維價值觀引領。

3.2 抓取核心概念，教學內容重新整合

我們要走出目前信息技術課程僅僅著眼于教給學生計算機知識和應用軟件操作的狹隘境地，我們以計算思維為指導重新構建信息技術課程體系，構建一個培養學生知識、能力、思維發展相融合的信息技術教育課程教材體系。

課程體系中著重培養學生知識、能力、思維發展三維度，培養學生對信息技術學科的理解，應用信息資源解決實際問題的能力以及由此形成像計算機科學家一樣的思考問題的思維能力。基于這樣的思考，將初中信息技術課程結構重新規劃，如下圖1所示。

在這個課程體系中，計算機基本概念和信息工具操作技能是計算思維培養的兩個基礎部分，包括傳統的一些課程知識，同時在教學中滲透計算思維的培養；而在計算思維方法和計算思維應用兩個部分中，著重思維方法訓練和知識的綜合應用，真正培養計算思維方法，以及應用此方法解決實際問題的能力。計算思維應用主要是指應用計算思維的方法解決實際問題的能力，包括信息需求分析、信息收集與管理、信息加工與表達、信息技術工具選用、新技術探究與適用等，可以在教學中，開展一些綜合性的學習活動，如多媒體作品生成，設計個性化的智能機器人及確定個性化的研究性學習項目等，在這些活動中，都可以很好的培養學生的計算思維，真正的做到學以致用。另外，在整個課程結構中，需要時刻貫穿信息化社會中的各種行為規范，如信息安全意識、信息使用規范、信息道德準則等，使學生能夠正確理解信息技術對社會發展和個人學習生活的雙重影響，認識到不正當使用信息和信息技術帶來的后果和影響，以及其中涉及到的道德和法律責任，保護個人信息安全，自覺遵守信息行為規范和道德準則，使學生成為一名合格的信息社會公民。

3.3 基于計算思維的教學活動設計

如何在教師的教學活動設計中體現計算思維的思想呢？我們基于以下幾點考慮：

3.3.1 富有挑戰性的主題

基于課程內容的重新整合，我們可以將信息技術教學內容不再單純以單元和課時為單位，而可以是模塊化、專題化的形式，形成富有研究性、綜合性、開放性的研究主題，便于學生發散思維，計算思維的培養。

3.3.2 提供更多相關的學習支架

為了促進學生高階學習、深層次學習活動的展開，教師應該提供給學生更多的學習資料，便于查閱與自主學習；同時，在開展數字化學習活動中，教師還可以提供數字化學習工具、交流平臺，思維導圖，以及確?；顒娱_展的監控機制等。

3.3.3 選擇更合適的學習方式

對于一個復雜的學習任務，可以分層次學習，將活動進行分解成一個個子活動，小組合作，協作學習，通過頭腦風暴、討論學習等方式，解決問題。

3.4 教學評價

在評價方面，應圍繞知識與技能、應用信息技術解決實際問題的能力以及計算思維訓練等維度展開，倡導過程性評價和終結性評價相結合、定量評價和定性評價相結合、自評互評和師評相結合的綜合評價方式；采用分級評價對每一個教學過程，學生反應進行評價，及時改進教學過程，實現對教學過程的全監管。

4 結語

計算思維概念的提出對當前信息技術教學注入了新的思路，也提出了新的挑戰。本文針對當前初中信息技術課程現狀，存在的問題，以計算思維為指導重新定位信息技術課程目標，在課程結構，教學活動設計等方面進行了大膽的探索，期待在后面的實踐中加以應用，并不斷改進。

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