計算思維培養進行時

黎清萬 馬濤

【摘 要】普通高中信息技術課程標準（2017年版）明確把計算思維納入學科核心素養培養體系，計算思維的培養不再是未來時態，而是進行時態。在新形勢下，如何正確理解新課程標準，切實地讓計算思維概念落實到教學層面，使之成為學科教學的生態重心，乃當務之急，亦是本文論述的中心點所在。

【關鍵詞】計算思維；高中信息技術；項目教學

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）02-0243-01

自周以真教授提出了“計算思維”概念后，我國普通高中信息技術課程標準（2017年版）（以下稱新課標）對計算思維從學生角色中的能力培養角度做了詳細的描述：在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案；總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中[1]。計算思維最終指向的是學生的問題解決能力，過程上遵循了工程思想，策略上則蘊含了自動化思想。一言概之：應用工程的過程、信息化的手段、達成問題及其相似問題解決目標的意識及能力。

在計算思維的理解上，需要注意練兩個誤區：

1.計算思維等同程序設計。程序設計是計算思維概念范疇中問題解決的重要方法之一，不應片面理解為：與程序設計相關的教學內容才與計算思維培養有關。

2.計算思維是解決具體的某個問題的思維方式。具體的問題應該是計算思維過程中“抽象”“建模”的對象，教學上更應含有“把經過‘計算思維產生的過程與方法遷移到解決類似、相關問題”的高階要求。因此，教師不應忽略過程與方法遷移的引導，從某個問題延展到某類問題的解決。

如何把計算思維培養目標落實到教學實踐層面？可以從以下方面考慮：

一、基于計算思維的教學目標描述

三維目標描述法與核心素養目標描述法到底用哪個？“學生發展核心素養是一個多維度的結構，不僅包括知識和技能，更強調能力、情感、態度等多個方面，是對三位目標的綜合體現，是作用于同一個學生的整體效應……”[2]，即是說，兩種描述法都是可行的，以“多媒體信息的加工與表達”一節為例。

【三維目標描述法】：

知識與技能：掌握多媒體信息加工與表達的一般過程，能綜合應用多種媒體形式制作作品。

過程與方法：經歷制作多媒體作品解決問題的一般過程。

情感態度與價值觀：增強合理、綜合應用多媒體工具解決問題的意識。

【核心素養目標描述法】：

經歷多媒體作品制作的一般過程，掌握并合理應用多媒體技術開發作品表達信息，解決實際問題，培養計算思維。

對比可見，過往的三維目標描述法在描述計算思維培養目標上，雖也可行的，但未能突顯計算思維培養目標。在當前未形成描述規范的情況下，可以把三維目標描述與核心素養描述結合運用。

二、基于計算思維的課堂活動環節設計

高中信息技術課堂應用項目教學法能夠充分體現計算思維同時具備的工程思維與信息技術兩大屬性，更符合了建構主義教學思想。“多媒體信息的加工與表達”項目教學活動設計：

1.問題分析與項目立項。

教師指導學生開展問題分析，根據學生自己的需求，確定多媒體作品立項。此環節體現了計算思維中“采用計算機可以處理的方式界定問題”的過程。

2.項目規劃與抽象設計。

學生具體問題進行抽象，即“如何開展活動宣傳”問題轉變為“如何制作多媒體技術宣傳作品”，并就“宣傳作品”的需求開展細節抽象設計。如：媒體形式——表達目的——編輯軟件——資源來源。此環節體現了計算思維中“抽象”的過程。

3.項目建模。

即學生自行確定多種媒體信息的綜合展現形式，做好整體模型的設計，如網站站點設計及頁面布局設計或微信公眾號圖文消息版面設計。此環節體現了計算思維中“建立結構模型”的過程。

4.信息采集與處理。

即“合理組織數據；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的信息技術解決問題”。在此環節中，學生批判地收集相關媒體信息資源，并采用合理的信息技術手段，如圖像處理、視頻剪輯等對媒體進行加工，為解決問題提供優選資源支撐。

5.媒體集成與測試。

采用合理的信息技術手段，對媒體資源進行集成，最終形成完整地多媒體作品，解決問題。

6.作品發布與項目總結交流。

總結交流階段，教師的指引非常重要，是具體問題解決過程及方法實現“遷移”的契機，即計算思維培養高級階段：“遷移到與之相關的其他問題解決中”的關鍵所在。

根據以上教學活動過程設計，該節內容可分3-4課時完成。

三、基于計算思維的課堂評價體系

“計算思維”培養的預設達成，應涵蓋過程性評價以及結果性評價，對工程思想與方法、信息化的手段問題解決、知識技能遷移三個方面進行全面的考量。尤其是過程性評價，一個重要實現途徑是，利用MOOC平臺（如中國大學慕課網）強大的過程性記錄及師生互評、交流功能。主要從以下幾個方面開展：

1.在線學習時長。

學生自主學習時間維度的考量。

2.參與互動交流的活躍度。

對學生“民主參與、協商和交往的過程”維度的考量。

3.階段性測試或階段性報告。

不斷地反饋學生學習進度及階段目標達成程度。

結果性評價方面，同樣可以借助MOOC平臺開展。如在預設的量規下開展的作品互評、教師審核、總結性測試或項目總結報告等。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版）[M].人民教育出版社，2018.

[2]任友群，黃懷榮.普通高中信息技術課程標準（2017年版）解讀[M].高等教育出版社，2018.

[3]王林發，郭雪瑩，符蕉楓.項目教學的方案與實施[M].福建教育出版社，2016.