培養高中學生信息技術計算思維能力策略之一

林秀娣

摘要：信息技術是以計算機科學與技術為核心技術，信息技術學科的核心素養之一是培養學生的計算思維，計算思維也是信息化社會中數字公民所應具備的基本素養，根據新課改標準，信息技術一線教師要認真探尋如何培養學生的計算思維能力的策略。筆者以2019年全國“一師一優課”開設的一節以高中信息技術選修模塊4《數據管理技術》第三章《如何建立查詢》公開課為例，通過“教學設計案例和教學實踐”分析，認為在現階段，可以通過設置項目式的學習活動來達到培養學生計算思維的目的。

關鍵詞：培養;計算思維;項目式學習

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）14-0206-02

高中信息技術學科以培養信息素養為目標，以知識體系、數字化學習為載體，以項目學習活動的過程與評價為途徑，促進學生信息技術學科核心素養達成。新課程標準提出要培養學生的四大核心素養，即信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。其中，計算思維是面向信息技術學科本身的發展要求，是信息技術學科核心素養的根本。作為一線教師，筆者認為要認真尋找如何培養學生的計算思維能力的策略。通過多次公開課開展，筆者探尋出一條培養學生計算思維能力策略，認為，教師要在課堂上設計一些真實而有意義的活動，讓學生在項目式活動中去主動發現問題，去學習去思考，從而產生形成解決問題的方案，培養學生的計算思維能力。

1課堂采用項目式學習的教學有利于計算思維的培養

計算思維就是運用計算機科學的基本概念去求解活動、設計系統和理解人類的行為，它包括涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。在信息活動中，能夠采用計算機科學領域的思想方法界定問題，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活動的方案;總結利用計算機解決活動的過程與方法，并遷移到與之相關的其他活動解決中。由此可見，要培養學生的計算思維，需要策略，這一策略就是就是課堂中采用項目式學習方法。根據項目式學習方法的學習目標設置合理的學習活動環節，教師在進行設計活動時，要以學生為中心，要重視探究活動的設計，成功而有意義的活動設計將有利于調動學生積極主動思考，這樣學習方法將有利于培養學生的計算思維能力。筆者以2019年全國“一師一優課”開設了一節以高中信息技術選修模塊4《數據管理技術》第三章《如何建立查詢》公開課為例，通過“教學設計案例和教學實踐”分析，高中信息技術課程基于新課程改革如何培養學生的計算思維能力。

1.1課堂采用項目式學習方法之教學設計案例分析

在教學設計中，教師可通過活動一“在數據檢索中，如果要檢索某些字段或多個表中的記錄，我們該怎么辦”來驅動學生學習，通過學生復習上節內容和學習“查詢”概念，引出項目主題旅游信息，并按照這個項目主題設計從易到難從一般到特殊探究活動逐次解決問題，培養學生的計算思維能力。

1）在項目探究活動中找出實際問題，建立知識點。

課堂中，教師先將“活動二”告知學生，學生根據建立查詢的步驟找出被查詢的字段、被查詢的表，和約束條件最后建立查詢表，可以讓學生先完成活動，在完成活動中學生可以找出實際的問題，于是學生努力地去解決這個問題。在解決這個問題之前，首先要認為這個屬于建立查詢的哪方面的活動和有什么異同的知識點。比如教師引導學生約束條件“在不同類型的字段中使用條件（準則），語法稍有差異”。那么，該活動被界定為建立查詢中約束條件的活動，異同點：（1）文本類型：直接輸入文本即可，Access會自動加入雙引號，若是不等于某某文本，則必須在文本前加入“NOT”，也可以結合通用字符“*”。（2）數字及日期：這兩種類型的條件語法完全相同，比較符號可以分為兩類。如輸“>#2001/111#”，表示只顯示2001/1/1以后的記錄;若輸入“BETWEEN 1 AND 10”，則顯示大于等于1及小于等于10的記錄。（3）對于任意字段，如果判斷該字段的值是空，則填人“IS NULL”，相反則填人“IS NOT NULL，這個知識點已經建立好了，那么在建立查詢的準則欄中就知道怎么寫了。

2）利用項目實施，形成活動的解決方案。

要了解如何從單一表建立查詢，就先要找到被查詢表，被查詢的字段和約束條件。教師引導學生閱讀教材p74-75思考活動：如何從單一表中建立查詢。隨后，學生根據課本知識回答如何建立查詢步驟，教師和學生一起來尋找“活動二”中的被查詢表、被查詢的字段和約束條件，從而學生實施這個項目活動也就解決了。至此，學生也找到了解決活動的方案。

3）利用項目的成果交流來歸納提煉和學習新知并解決問題。

教師呈現“課堂練習1”，教師引導學生通過如何建立查詢的步驟，這次教師讓學生先完成“課堂練習1”，通過學生親身經歷，歸納出“課堂練習1”記錄單：“課堂練習1”中的被查詢表、被查詢的字段和約束條件是什么，并寫出和活動二的異同點”的知識點，并在全班進行交流，教師并做出評價，這樣學生對知識點能徹底理解和掌握，能快速地找到解決活動方案。通過分小組討論和交流，并每組派一人回答問題“：（1）這是個單表查詢，比較查詢與篩選各有什么優缺點？;（2）課本用上p72頁的活動二能否用查詢的方法完成;（3）如果“旅游線路”表中的數據發生變化，那么“三日游行程與交通的數據會發生變化嗎？試分析”。然后教師通過廣播進行實例驗證解決真實世界的問題，篩選可以用查詢來完成，原表中數據改了，查詢數據也會改變，這樣促進了學生可用性知識的建構。

4）利用項目評價表總結項目完成情況，和總結建立查詢表方案，而解決項目活動方案可以遷移到實際應用中。

最后，教師評價學生完成項目活動情況和填寫評價表中今天學習的主要內容和交流在探究中遇到的問題，解決的問題，然后了布置亟待解決問題”選一個網站如淘寶或百度去了解一下數據檢索是怎么做出來的，記錄并上交”，這樣就把鞏固了課堂上所學的知識，而且還把課堂中學習的學習方法應用到實際應用中。

1.2課堂采用項目式學習方法之教學實踐總結分析

在課堂中，項目式學習活動的驅動下，改變了以往“教師講，學生聽”的被動學習，學生從“聽中學”轉向“做中學，學中創，學中樂”的主動學習，學生思維活躍，用科學的方法、認真的態度去探究項目的一系列活動環節、解決實際問題，進而學生的計算思維能力得到了提升。

1）一個項目實際的問題要得到解決，需要一個嚴密可行又可以激發學生興趣的項目規劃。整堂課以如何建立查詢為例，以探究活動為導向，教師在一開始就設置了一個“旅游信息”這個項目中實際的問題，從而使得整堂課在這個真實而有意義活動的驅動下層層深人，在解決這個活動過程中培養學生的計算思維能力。

2）以培養學生信息技術計算思維能力為目的去研究項目活動。由易及難、由淺入深。建立單一表查詢，初步建立查詢的感性認識。通過與篩選的比較，突出查詢的功能優勢。使用思維導圖工具建立“活動二”學習規劃，通過案例分析，開展”查詢旅游信息”這個項目學習探究活動，使學生熟悉建立查詢操作過程。

3）用科學認真的態度對待項目活動。在具體的項目實施過程中，學生從實踐人手，先學后教，先練后講，通過判斷、類比分析，綜合教師為指導的各種信息資源得出解決活動方案。通過成果交流和活動評價進一步了解數據檢索中查詢的原理和優勢，從而用嚴謹而科學的態度來完成項目學習的目標。

4）在項目實施中教師用實例來驗證概念。培養學生的學習主動性與創造性，促進學生可用性知識的建構，提出類似活動，引導學生可以更深度去學習并解決活動。對于學有余力的學生，提出更高要求，通過類比分析，學會遷移學習方法解決一些從淺到深、從一般到特殊的問題，從而培養學生的計算思維。

2結語

對于學一個計算機軟件來說，學生能用好這個軟件就是培養了學生的計算思維。而項目式學習教學法更能培養學生的計算思維能力，教師選擇能夠適應學生終身發展和社會發展需要的“項目范例”開展教學活動，學生從真實世界選擇自己感興趣的項目主題開展課堂活動，課堂中通過規劃設計，探究活動，項目實施，成果交流，活動評價一系列課堂活動環節，從被動學習的”任務學習“轉向主動學習的”項目學習”。在課堂上以活動形式給學生，學生能對活動進行分析，學生積極動手去完成自己活動，最后得出解決活動的辦法，在活動解決中提出自己真實的問題，甚至提出在同一活動下尋找出解決問題的最佳方法，多次的活動解決的嘗試，不僅培養學生信息技術計算思維能力，而且有效地提高了學生解決問題的能力，從而學生自身的綜合信息素質也提高了。實踐證明，在培養學生的計算思維能力上，項目式學習教學法是成功，有意義的一種教學法。