基于核心素養“計算思維”的信息技術教學研究

李雪珍

摘要：在“中國學生發展核心素養”視野下，信息技術學科強調的核心素養可以歸納為：信息意識、計算思維、數字化學習和創新以及信息社會責任。結合課例《程序的分支結構》淺談對“計算思維”核心素養在信息技術教學中的實踐思考。

關鍵詞：核心素養;計算思維;教學實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）13-0183-02

1問題的提出

近幾年，“核心素養”成為我們行業的熱詞，各學科紛紛提出讓學生發展學科的“核心素養”。2014年，教育部研制印發《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，提出“教育部將組織研究提出各學段學生發展核心素養體系，明確學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力”。作為一位一線信息技術教師，時刻關注著前沿教學思想、教學研究風向，于是我對信息技術的“核心素養”的產生興趣，信息技術學科的核心素養是什么？怎樣在一線信息技術教學中開展學生的“核心素養”？為解答諸多此類問題，我查閱文獻資料，并將理論在實踐中應用，淺談我對面向核心素養的信息技術教育的一點拙見。

2信息技術核心素養之一“計算思維”

華東師范大學開放教育學院副研究員李鋒在上海浦東教育發展研究院的報告會上提出信息技術學科強調的核心素養可以歸納為：信息意識、計算思維、數字化學習和創新以及信息社會責任。結合他提出的觀點，我分析了當前教學單元的教學內容，發現很多教學內容與此不謀而合，可以指導我們在教學中重新確定我們的教學目標，重組教學重難點和教學設計。其中“計算思維”與我在當前教授章節《程序設計初步》的提到的“編程思維”有異曲同工之妙。我個人認為，編程是一種技能，但技能不是每個人都能熟悉掌握，程序員這么少就知道不是每個人都能搞懂編程。我們更應該讓學生掌握的是在學習編程過程形成的那種思維方式，這是每個人都可以掌握的思維方式，學生可以運用這種思維方式在解決生活中的問題。因此，我認為在教學中，可以側重是培養學生“編程思維”，而并不是重點教會學生會編程技能。

3“計算思維”理論在教學中實踐

以廣州信息技術教科書第二冊第二章《程序設計初步》第5節《程序的分支結構》一課為例，淺談我對計算思維的思考?？v觀廣州市信息技術教科書所有章節，結合我校學生學情，本章節對于學生也算是較難掌握的章節，學生對涉及英語和數學的編程學習慢慢有了畏懼心理。我們知道，編程的難點不在于本身的算法和數據結構，而在于遇到問題時，會理解和分解問題，進而將解決辦法用算法和數據結構呈現出來。這個過程不是算法和數據結構在解決問題，是你的“計算思維”在解決問題，程序只是你解決問題的工具。

學生在前面的章節已經基本掌握了vB的基礎知識，學習了程序的順序結構，對程序結構有一定認識，在此基礎上學習分支結構，學生能順應而上。本節“分支結構”是培養學生“計算思維”的進階，難點就是讓學生學會用程序語言表達實際問題的“條件”以及“選擇”。（讓學生把一個看來困難的問題重新闡述成一個我們知道怎樣解的問題，進而采用了抽象和分解來迎任務或者設計系統）。

本節我設計了兩個課時進行講授，第一課時重點是學習分支結構的基礎知識，包括它的概念、格式等基礎知識。第一課時首先讓學生用前面所學的順序結構的程序基礎過渡到分支結構的程序知識，在前面學習的知識基礎上，更加容易了解分支程序的執行順序，這點體現了計算思維是掌握了計算機科學的基礎概念求解問題的觀點，培養學生善于用已經掌握的計算機科學的知識來理解新的問題。其次，我讓學生學習使用流程圖來表達程序中表達的意思，流程圖能夠讓學生更加清晰理解程序執行的思路。我們知道，使用自然語言描述算法容易理解，但所描述的算法比較煩瑣、冗長，有時會產生語言的“歧義”，不同人理解的意思不一樣。使用程序流程圖來描述算法，優點是簡潔直觀、易看易懂，邏輯關系清晰。學生使用流程圖來還原程序思想過程，進而找到問題的根源。也是一種逆向推理的思維方式。最后，設計學生修改程序環節，讓學生根據自己思想對程序修改再修改直到成功，可以培養學生通過冗余、堵錯、糾錯的方式，在最壞情況下進行預防、保護和恢復的計算思維。

第二課時是為了解決分支結構的“條件”與“選擇”的難點內容，是培養學生計算思維的進階。首先拋出一個“快遞員煩惱”的實際問題，（寄快遞的收費是按1公斤以下（含）是8元，超過1公斤的部分，按每公斤2元收費，請設計一個能自動計算快遞費用的程序。計算該收多少快遞費）讓學生用流程圖來分析問題，這是刻意培養學生計算思維模式思考問題、分析問題。其次，把流程圖用vB語句表達出來（根據流程圖，補充、調試運行程序），這是把學生的程序思想用算法和數據結構表達出來，這是教學設計的知識、情感目標，也是培養了學生用啟發式推理尋求解答問題和采用了抽象和分解來迎戰任務的一種計算思維。最后設計了一項拓展思維任務（寫出程序，完成“天氣報告程序”：輸入晴天指數，若大于10則為晴天，否則為陰天），學生根據“分析問題——畫出流程圖——寫出程序——修改、完善”，讓學生自主解決問題，進一步鞏固和升華學生這種計算思維體系的形成。教師對本節所學知識進行小結，特別強調實際問題的“條件”以及相應的選擇的設置。學生掌握遇到類似問題，知道如何去思考問題、分析問題、解決問題。

4結語

在“中國學生發展核心素養”號角吹響的今天，面向核心素養的各學科正在百花齊放。面向核心素養的信息技術教育值得我們去思考，需要我們在教學中不斷創新實踐。信息技術教育不再是以前的重復記憶和機械操作，而是要在學生掌握信息知識與技能的基礎上，學會用信息技術思維去解決生活中遇到的問題，讓學生能在這個“數字化的世界”更好地生存，更好地學習和創新生活。作為一線信息技術教師，要對信息化的發展有敏銳的觀察與思考，善于將理論與實踐結合，積極探索信息技術教育的前沿理論與創新教學方法，更好地培養學生的信息技術核心素養，促進信息技術教育的發展。