小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)的策略研究

楊雙玲

（深圳市龍華區(qū)民治中學(xué)教育集團(tuán)民順小學(xué) 廣東深圳 518110）

2017年，我國(guó)教育部頒布實(shí)施新版《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》，將計(jì)算思維與信息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任確定為信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)。計(jì)算思維逐漸成為像讀書(shū)寫字算術(shù)技能一樣人人都需具備的思維方式，擁有計(jì)算思維的人能更好地洞察信息化的社會(huì)，更加從容地勝任未來(lái)的學(xué)習(xí)與工作[1]。而在教學(xué)實(shí)踐中，計(jì)算思維應(yīng)該如何講授、應(yīng)該講授什么等問(wèn)題仍困擾著一線教師。

筆者從自身教學(xué)實(shí)踐中，嘗試梳理出一些可行性較高的計(jì)算思維培養(yǎng)策略。

一、轉(zhuǎn)變教育思想

在致力于培養(yǎng)計(jì)算思維的信息技術(shù)課堂中，教師必須明確：培養(yǎng)計(jì)算思維能力才是信息技術(shù)教學(xué)的最終目的，而教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)工具只是達(dá)到這種目的行之有效的工具。因而在教學(xué)中切勿舍本逐末，一味追求基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能的掌握，而忽略了學(xué)習(xí)者計(jì)算思維的養(yǎng)成。比如在《聰明的巡邏兵》一課中，課程伊始便引入多次循環(huán)的知識(shí)，并用之來(lái)簡(jiǎn)化程序，忽略了學(xué)生計(jì)算思維的形成過(guò)程。改進(jìn)之后的課程從分析上一課的程序開(kāi)始：沿正方形路線巡邏的機(jī)器人、沿八邊形巡邏的機(jī)器人……沿正100邊形巡邏的機(jī)器人等，從而出現(xiàn)程序過(guò)長(zhǎng)、流程復(fù)雜這個(gè)問(wèn)題，進(jìn)而引出簡(jiǎn)化程序的課題。再引導(dǎo)學(xué)生將之前scratch中學(xué)習(xí)重復(fù)執(zhí)行多次的命令遷移到本課中的多次循環(huán)模塊，解決程序冗長(zhǎng)復(fù)雜的問(wèn)題。而學(xué)生構(gòu)建知識(shí)、解決問(wèn)題的過(guò)程正是形成計(jì)算思維的過(guò)程。

二、轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

秦福利等人認(rèn)為，在課程教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維，不僅要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)理念，還要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式[2]。計(jì)算思維雖成為人人都喊的口號(hào)，但是卻沒(méi)有形成系統(tǒng)的教學(xué)模式。

基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)（PBL）是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自行選擇項(xiàng)目主題、制訂計(jì)劃方案、完成信息收集、項(xiàng)目實(shí)施等環(huán)節(jié)的活動(dòng)。將項(xiàng)目主體分解為一個(gè)個(gè)待完成的子項(xiàng)目任務(wù)，通過(guò)不斷分析問(wèn)題來(lái)解決問(wèn)題，而思維則在解決某個(gè)任務(wù)或問(wèn)題的過(guò)程中得到培養(yǎng)。如在scratch教學(xué)中，通過(guò)“小小游戲設(shè)計(jì)師”這個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生完成游戲設(shè)計(jì)比稿的過(guò)程中，需要完成游戲設(shè)計(jì)方案、游戲程序作品、作品展示PPT等。作品形成的過(guò)程就是學(xué)生用計(jì)算機(jī)處理的方式去解決問(wèn)題的過(guò)程，也是學(xué)生計(jì)算思維提升的過(guò)程。展示與交流活動(dòng)可以幫助學(xué)生拓寬思維寬度，同時(shí)幫助學(xué)生深入思考，達(dá)到舉一反三的效果，從而拓展學(xué)生的思維空間。

再比如可以結(jié)合學(xué)科內(nèi)容將課程進(jìn)行分模塊整理，進(jìn)行主題式教學(xué)；或者利用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，可以將在課堂上受限制的內(nèi)容，延伸至課外，強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算思維。

三、拓展教學(xué)內(nèi)容

中小學(xué)現(xiàn)有的計(jì)算思維教學(xué)大多沿襲“計(jì)算機(jī)能力—編程能力—計(jì)算思維”的線性思維，高度依賴計(jì)算機(jī)學(xué)科教育或編程教育。但算法和程序設(shè)計(jì)模塊只是培養(yǎng)計(jì)算思維的一方面內(nèi)容，一線教師需要跳出計(jì)算機(jī)學(xué)科教育或編程教育的怪圈，深度挖掘其他信息技術(shù)課程內(nèi)容模塊所蘊(yùn)含的計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。比如在講授粵教版信息技術(shù)第一冊(cè)上《江岸悠閑游》這課時(shí)，通過(guò)觀賞作品，分析江河兩岸的景物，將景物分解為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的圖形，然后再使用畫(huà)圖工具進(jìn)行繪制。這種“逆向思維”，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維解構(gòu)作品制作過(guò)程中所需的技術(shù)或思想，形成問(wèn)題解決的流程與方法，不僅可以鞏固原計(jì)算思維，還可以發(fā)展新計(jì)算思維。

與此同時(shí)教師還可以結(jié)合時(shí)代發(fā)展與學(xué)生特點(diǎn)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行多學(xué)科、多領(lǐng)域的融合，突破信息技術(shù)以“學(xué)技術(shù)”“學(xué)操作”為主、知識(shí)點(diǎn)斷裂等弊端，形成利于培養(yǎng)“計(jì)算思維”的課程資源，從而為計(jì)算思維培養(yǎng)的落地生根提供可能。

四、豐富教學(xué)評(píng)價(jià)方式

教師在開(kāi)展信息技術(shù)教學(xué)的過(guò)程中需要重視計(jì)算思維的反饋，可以采用諸如測(cè)試、問(wèn)卷、訪談等評(píng)價(jià)方法，也可以尋求針對(duì)某一內(nèi)容的評(píng)價(jià)方式。如在scratch教學(xué)中，可以使用Dr.Scratch分析工具對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行分析，工具中有抽象和問(wèn)題解決、并行、同步、順序控制、邏輯思維、用戶交互、數(shù)據(jù)表示七個(gè)思維概念[3]，每個(gè)部分的分值范圍為0-3分，總分21分。在問(wèn)卷、訪談、測(cè)試等評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，可以通過(guò)Dr.Scratch分析工具形成學(xué)生作品的計(jì)算思維的分值分析，從而可以形成成長(zhǎng)檔案。

大部分計(jì)算思維測(cè)評(píng)研究關(guān)注的是算法、模式、抽象、綜合、評(píng)估和自動(dòng)化等計(jì)算機(jī)概念。在教學(xué)實(shí)踐中，可以嘗試從思維的過(guò)程和思維的具體表現(xiàn)行為來(lái)建立測(cè)評(píng)框架。

我國(guó)中小學(xué)計(jì)算思維教育還是有待深耕的領(lǐng)域，還需要我們一線教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷加深對(duì)計(jì)算思維這個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解，積極尋找切實(shí)可行的計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)策略，將促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的形成，作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之根基，踐行信息技術(shù)學(xué)科基于核心素養(yǎng)而教的理念。