基于PBL的計算思維培養教學策略實踐與思考

劉曉玉

2017年版信息技術課標明確將計算思維列為學科核心素養之一。PBL是一種以問題為基礎展開課程教學的教學模式，它以學生問題解決能力提升為教學目標。因此，PBL教學模式可在信息技術課堂中助力學生計算思維的培養。基于PBL的計算思維培養教學強調以問題為導向，在真實緊張的教學情境中起引導作用，引導學生發揮學習主體作用，以PBL展開教學，滲透計算思維的培養。筆者結合近兩年的教學實踐，嘗試梳理出了如下一些可行性較高的基于PBL的計算思維培養課堂教學策略和方法。

● 挖掘教學內容

培養計算思維的第一步是挖掘蘊含計算思維品質的教學內容，重構學習內容。例如，筆者所在學校在初中八年級編程教學板塊嘗試APP inventor編程教學，在小學六年級嘗試Scratch編程教學，在信息學科社團活動中嘗試利用BBC micro：bit開展Python編程教學。APP inventor是以代碼拼接的方式實現程序設計。Scratch編程以搭積木的方式來實現程序設計。Python編程采用項目教學方式，融合STEAM教學理念。以上這些內容都有利于學生計算思維的培養。在教學實踐中，每開啟一個新的程序項目，教師都先嘗試引導學生以簡易流程圖的方式展開程序分析，在形成算法思維的基礎上展開編程實踐，在實踐的基礎上進行方法歸納，滲透計算思維的培養。

● 提升目標定位

筆者認為南京師范大學李藝、鐘柏昌教授提出的新三層教學目標（雙基層-學科知識、問題解決層、學科思維層）對更好地描述學生在知識學習、問題解決過程中實現計算思維培養的過程性目標有指導作用。例如，筆者將《設置超鏈接》一節課的教學目標設計為：學科知識——了解超鏈接與動作設置的概念與作用；學會根據實際情況設置、編輯超鏈接及動作設置；問題解決——在編輯清明節演示文稿的過程中，體驗完成一個非線性閱讀的演示文稿數字化作品的過程；學科思維——在制作演示文稿的過程中，提高利用演示文稿工具表達信息的能力，感受非線性思維方式的魅力。在學科知識層面，側重知識與技能方法的掌握；在問題解決層面則以項目式教學的方式引導學生參與問題解決過程；在學科思維層面，由之前的情感體驗上升到思維提煉，注重理性思維的培養。

● 創設問題情境

恰到好處地挖掘和創設源于生活且適合學生年齡特征、緊密結合課堂學習的問題情境，讓學生一方面能夠容易理解和接受，另一方面能夠實現日后生活中的實踐應用。例如，筆者在《數據圖表及分析》一課中創設問題情境：老師冬天最害怕的東西，你能猜出是什么嗎？游戲：考考你的眼力，在文字、表格、圖表三種數據表示中迅速尋找問題答案。由游戲總結出圖表的作用，引出學習主題：利用圖表讓你的數據會說話。又如，筆者在《排序與篩選》一課中創設問題情境：你的早餐足夠營養嗎？哪些食物營養成分含量最高？如何來搭配你的營養早餐？請你來當一回營養分析師，搭配自己的營養早餐。由此引出本節課的學習主題：利用排序篩選搭配營養早餐。問題梯度明確，層層遞進，能夠實現從問題到項目的轉化。

● 啟發問題意識

在問題情境創設過程中，問題不是教師拋給學生，而是引導學生自己發現問題，并將生活問題轉化為能夠利用信息技術專業知識來表述的學習問題，啟發學生發現問題的意識，同時也能調動學生參與問題解決過程的積極性。例如，筆者在《給網頁增加動感效果》一課中的問題意識啟發：將生活中毛坯、簡裝和豪裝的三種房子與表格布局、圖文并茂、活力動感三種狀態下的網頁進行類比，總結出豪裝網頁的三大元素——滾動字幕、交替顯示的圖像、Flash動畫，得出本節課要解決的三個問題——制作添加滾動字幕、交替顯示的圖像、Flash動畫。又如，在《視頻的加工》一課中，筆者在問題情境的基礎上給學生呈現自己創作的視頻，引導學生發現視頻中存在的問題（片頭過長、字幕不完整、缺少片尾等），總結出修改視頻的方案，得出本節課要解決的四個問題（修改片頭、添加字幕、制作片尾和整體優化）。教師引導學生明確信息技術學科學習的目標不是學技術，而是利用技術解決問題。

● 轉化問題為項目，實現項目式教學

利用信息技術知識來解決學習問題的最佳方式就是在發現問題的基礎上，將問題微項目化、具體任務化，將一堂課中的復雜問題轉化為階梯式、層層遞進的小項目、小任務，實現項目引領，任務驅動。例如，筆者在《給網頁增加動感效果》一課中的項目分解：在總結出豪裝網頁的三大元素基礎上，實現問題分解到項目的轉化，得出本節課的三個學習任務。在《視頻的加工》一課中，將四個要解決的問題轉化為四個探究學習任務。又如，筆者在《遮罩動畫》一課中的項目分解：針對本節課的主要問題——幫助尼莫父子躲避鯊魚的追蹤展開問題剖析，實現問題分解，得出三個子問題，將分解的子問題轉化為項目，得出本節課的三個自主探究任務。由問題轉化為項目，實現從發現問題到解決問題的轉化，引導學生積極參與到問題解決過程中。

● 學案引導，微課支撐，實現自主探究

為了促進學生問題解決能力的培養，更高效地展開自主探究、合作學習，在任務引導的基礎上，教師可以依托學案引導、微課支撐，支持學生的自主探究學習。例如，筆者所在學校在日常信息技術課堂中，借助易加互動學習平臺呈現學案和微課視頻，支持學生的自主探究學習，學生在任務完成過程中，可借助學案明確任務要求、查閱操作文字說明，若學有困難還可觀看學習平臺上的微課視頻，實現更具針對性的學習。

● 側重過程評價，實現思維提升

在以往的信息技術課堂評價中，無論是采取教師評價還是學生自評或學生互評，評價的重點都局限在學生作品方面。這種評價流于形式，評價角度單一，重結果評價，忽略了過程評價。筆者認為，在課堂評價環節，應該突出學生的思維評價、學習效能評價，引起他們對之前學習過程和解決問題方法的關注，回顧問題解決過程，提煉思維，形成解決此類問題的自動化方案，通過概況和評估，實現計算思維的形成和提升。例如，筆者在日常課堂中，借助易加平臺的學習討論板塊和任務練習（題目評價），及時獲取學生在學習過程中的收獲與困惑，引導學生在問題解決過程中提煉思維，實現從實踐層面到理論思維層面的提升。

計算思維培養的最終目的不是停留在課堂上的問題解決，而是要回到實際生活中的問題解決。計算思維的培養也不是一蹴而就的，需要更多的信息技術教師在日常的信息技術教學中逐步滲透，它是一個可持續的長遠發展過程，需要我們不斷地進行探索和實踐。