關注計算思維要素，深耕信息技術課堂

王曉明

新一輪課改將我國基礎教育的總目標落實到了發展學生核心素養上，具體到信息技術學科，其核心素養的四個要素為信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。其中的計算思維是最能體現當前學科核心價值的素養。同時，當下以數據抽象、自動化處理為代表的計算正改變著人們的心理認知和行為方式，這種轉變也正是計算思維所引發的。計算思維已經成為人類社會解決問題的重要思維方式之一。

● 初中階段計算思維的相關界定

筆者依托現有的關于計算思維的解讀、《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》以及課堂教學的實踐，摒棄一些晦澀難懂、超出初中生能力范圍的部分，分析了計算思維中的常見要素（如右表），并且梳理了初中信息技術教學中體現計算思維的課堂模式（如下頁圖），基于富有趣味的情境，能遷移已有知識與技能開展問題解決或項目處理，并根據教學目標的需要在過程中通過問題分解或數據抽象，形成問題或項目的解決方案，實施一定的自動化處理，體驗一般性問題的解決方法，最后把所學知識與技能遷移到其他問題的應用。

● 現狀分析

目前，初中信息技術課堂教學的設計與實施，還存在著目標界定不清、過程定式同質、方法流于形式等方面的不足。雖然在教學過程中教師關注和強調學生的核心素養，但從實際效果來看，初中生的技能操作較好，而學科思維缺失。其實，計算思維已經與現實生活水乳交融，但它在教學中卻割裂于教學的過程，究其原因有如下三點：①計算思維的意識缺位;②沒有真正了解計算機的工作原理;③沒有抓住計算思維的本質。

● 聚焦教學前的課堂預設

要想讓計算思維精準落地，應該在實施課堂教學前根據教材內容和教學目標的設定，抓住計算思維的要素，采用計算思維的問題解決過程去預設課堂，具體方法為：①分析教材中蘊含的計算思維;②設定基于計算思維的培養目標;③遴選課堂中涉及的教學策略;④設計有針對性的項目學習活動。

● 聚焦教學中計算思維的關鍵要素

1.抽象

抽象是指摒棄繁雜的細節，抽取并關注對象本質的過程。在初中信息技術課程中，Office軟件、Photoshop與Flash等相關教學內容看似在傳遞怎么樣使用軟件，但作為教師應深挖課程的內涵與隱義。例如，Excel中的公式是由引用的單元格和運算符號或函數所構成，因此，單元格的引用就成為Excel的關鍵。其實，單元格的地址類似于程序設計中的變量或內存中的存儲地址，單元格的地址引用正是對數據的一種抽象表達。對數據的抽象是把大量的有重復性的運算交給計算機“自動化”處理前的準備，因此，抽象是達成自動化實現的前提。

同樣，分解與約簡也屬于抽象。一個非常復雜的問題用常規的方法難以解決，不妨換個思路：將這個復雜的問題拆解成若干小的且容易解決的問題，逐個擊破，最后整個大問題也就得以解決;或者縮小問題規模，利用迭代處理。因此，學生在用計算機對問題進行求解時，首先要對問題進行分析，然后再抽象適合在計算機中表示的數據結構和構建形式化的數學模型。

2.自動化

自動化在計算思維中是指計算機按照一定的運算規則，可以在無人值守的情況下進行批處理操作等，在此過程中發揮其強大的運算能力。讓學生親身體驗自動化的高效實現，在培養學生思維品質的同時，可以激發學生的學習興趣，提升學生的自主學習及探究能力等。

3.知識遷移與一般性解決問題的方法

知識遷移在計算思維中又稱泛化。任何一種學習都要受到學習者已有知識、技能、態度等的影響，只要有學習，就會有遷移。遷移既是學習的繼續和鞏固，又是提高和深化的條件。同樣，遷移的運用有助于學生計算思維能力的培養。初中信息技術中“明確問題、設計方案、實施反饋、修訂完善”等一般性解決問題的方法在課堂教學中普遍存在，更適合初中生，但關鍵是需要去發現和梳理。

● 結語

隨著時間的推移、社會的進步，學科教學不再僅是專業的知識與技能的傳授，還需要對學生進行學科思想及思維方式的培養。因此，計算思維在信息技術學科中的重要性將會凸顯。同時，筆者認為，計算思維會逐步產生對其他學科的影響，或者與其他學科思維相互融合。我國現階段關于計算思維的培養尚有較大的研究空間，將計算思維融入具體的教學實踐需要更多的人參與進來并推動其發展，最終實現讓學生真正具有計算思維的能力，形成適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。