“教—學(xué)—評”一體化發(fā)展學(xué)生計算思維

〔摘" "要〕" 計算思維是信息科技課程所要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一，是學(xué)生應(yīng)對數(shù)字化時代挑戰(zhàn)的重要能力。本文以“教—學(xué)—評”一體化為理論指導(dǎo)，結(jié)合小學(xué)1～2年級編程社團的實踐教學(xué)，探討如何通過教師科學(xué)“教”、學(xué)生主動“學(xué)”和多元化“評”的方式，構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生計算思維的新型教學(xué)模式。研究顯示，通過情境化教學(xué)、邏輯推理訓(xùn)練、實踐探究活動和分層評價，學(xué)生的抽象思維、邏輯思維和創(chuàng)新思維能力均得到了顯著提升。

〔關(guān)鍵詞〕" 信息科技；“教—學(xué)—評”一體化；計算思維

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標(biāo)識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0121-03

隨著《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的頒布，計算思維被明確列為信息科技課程的核心素養(yǎng)之一。計算思維不僅是編程能力的體現(xiàn)，更是通過問題抽象、分解、建模和算法設(shè)計解決復(fù)雜問題的系統(tǒng)性思維方式。然而，在傳統(tǒng)的小學(xué)信息科技教學(xué)中，很多教師簡單地認為信息科技課程就是上編程課，因而將教學(xué)重心局限于技能傳授，忽視了對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。另外，教學(xué)方法單一、教學(xué)評價片面等一系列問題，也導(dǎo)致計算思維這一核心素養(yǎng)難以落地。

而在“教—學(xué)—評”一體化理念指導(dǎo)下，小學(xué)信息科技教學(xué)通過重構(gòu)“教”“學(xué)”“評”的模式，鼓勵學(xué)生在探究中運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的知識，對問題進行抽象、分解、建模，設(shè)計算法形成解決方案。在此過程中，學(xué)生逐步從具象認識過渡到邏輯推理，實現(xiàn)知識體系的自主建構(gòu)與思維能力的進階發(fā)展，最終形成計算思維培養(yǎng)的創(chuàng)新型教學(xué)模式。本文以小學(xué)1～2年級編程教學(xué)為例，系統(tǒng)分析如何在“教—學(xué)—評”一體化框架下，通過具體的教學(xué)策略和評價手段，構(gòu)建培養(yǎng)計算思維的新樣態(tài)。

一、教：提高學(xué)生學(xué)習(xí)參與度

（一）情境化教學(xué)，啟發(fā)具象思維

信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實情境，教師在教學(xué)中可以通過觀察、和學(xué)生交流等方式，挖掘?qū)W生感興趣的事物，并從中提取符合課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容進行融合。這樣，可以讓學(xué)生感受到編程知識的趣味性，提高他們的學(xué)習(xí)參與度，實現(xiàn)問題的快速滲透和解決。

在暢學(xué)編程“迷路的小魚”項目教學(xué)中，教師通過可視化任務(wù)呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察“小魚”角色的行為與目標(biāo)要求，再逐步推導(dǎo)出解決問題的方案。即：先向?qū)W生展示任務(wù)，再通過分析逐步推導(dǎo)出“讓小魚向東走1步，向東走1步，向東走1步，向東走1步，向東走1步，到達荷葉處停止”（如圖1）。圖形化的界面不僅符合1～2年級學(xué)生的認知特點，更能直觀展示并輔助學(xué)生完成抽象、分解、建模等活動，為其思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（二）問題鏈設(shè)計，發(fā)展邏輯思維

在研究“迷路的小魚”問題時，教師通過遞進式提問“小魚如何高效抵達目的地？”引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)使用了重復(fù)的積木，進而概括出“讓小魚連續(xù)走（）步”這個“循環(huán)指令”的核心邏輯。例如，在拓展案例中（如圖2），小魚要到達荷葉下面，學(xué)生通過對小魚的路徑分析，總結(jié)出需要“先向西走1步，再連續(xù)向北走3步，再連續(xù)向西走3步，才能到達荷葉下面”的復(fù)雜算法。這種從現(xiàn)象歸納到規(guī)律總結(jié)的過程，能幫助學(xué)生更科學(xué)地了解知識的“前世今生”，強化學(xué)生的邏輯思維和知識遷移意識，促進其計算思維的提升。

二、學(xué)：提高學(xué)生探究能力

（一）轉(zhuǎn)化思維，突破問題壁壘

“學(xué)無定法，貴在有法。”學(xué)生想要充分理解編程課程的知識本質(zhì)，就要在解決問題的過程中學(xué)會將問題和困難進行轉(zhuǎn)化，把復(fù)雜問題簡單化，選擇另一種方式探究，也許會有不一樣的啟發(fā)，幫助自己形成清晰的思路。例如，在暢學(xué)編程的“本領(lǐng)大的小松鼠”項目中（如圖3），學(xué)生需要通過三次循環(huán)指令完成摘松果、種松樹的任務(wù)。教學(xué)中，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生不要有畏難情緒，嘗試學(xué)習(xí)將復(fù)雜問題拆解為“移動路徑規(guī)劃”和“指令重復(fù)優(yōu)化”兩個子問題，并引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)新舊知識之間的關(guān)聯(lián)性。通過思維轉(zhuǎn)化和策略重構(gòu)，學(xué)生逐步掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)特征，實現(xiàn)從機械模仿到自主設(shè)計的跨越。

（二）分類歸納，構(gòu)建認知體系

在教學(xué)中，教師還要引導(dǎo)學(xué)生對同一類的問題進行歸納分析。例如，在“優(yōu)秀的小畫家”項目中（如圖4），雖然是繪制圖形，但其中也有“路徑循環(huán)”，這是其與“畫線重復(fù)”的結(jié)合算法。教師要引導(dǎo)學(xué)生分析兩者之間的共性，提煉出“循環(huán)次數(shù)決定圖形復(fù)雜度”的規(guī)律。這種分類歸納的思維訓(xùn)練，有助于學(xué)生建立結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)絡(luò)，提升解決問題的系統(tǒng)性與靈活性。

三、評：提高學(xué)生核心素養(yǎng)

（一）過程性評價，激發(fā)創(chuàng)新意識

課堂評價體系應(yīng)著重關(guān)注學(xué)生思維過程的獨特性與創(chuàng)新性，教師需通過多元化教學(xué)策略激發(fā)學(xué)生突破思維定式。當(dāng)學(xué)生嘗試以逆向思維重構(gòu)問題框架或運用跨學(xué)科知識遷移解決復(fù)雜情境時，教師應(yīng)給予積極反饋。這種打破常規(guī)的思維實踐如同思維的多棱鏡，能折射出創(chuàng)新解決方案的獨特價值，在提升問題解決能力的同時，有效培養(yǎng)學(xué)生批判性思維與創(chuàng)造性思維的復(fù)合素養(yǎng)。

例如，在對循環(huán)積木的使用進行抽查評價時，學(xué)生要能說出重復(fù)的動作及重復(fù)的次數(shù)，再通過結(jié)合不同的案例，深入掌握知識特點并進行創(chuàng)新思考。另外，教師在評價過程中還要讓學(xué)生知道，不是所有的命題都是從循環(huán)的角度出題的，還有可能是一些開放性的問題，需要進行創(chuàng)新性探究。在“優(yōu)秀的小畫家”項目中，就要求學(xué)生自由發(fā)揮，畫一些有趣的東西。這個問題就涉及了對循環(huán)知識的靈活運用，突出了其在生活中的應(yīng)用，以實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維的拔高。

（二）階段性評價，強化類比遷移

階段性評價機制如同認知導(dǎo)航系統(tǒng)，通過精準(zhǔn)的元認知提示，引導(dǎo)學(xué)生在對新舊問題的比較分析中建立認知聯(lián)結(jié)。當(dāng)學(xué)生運用類比推理發(fā)現(xiàn)不同情境下的問題同構(gòu)性時，教師應(yīng)及時捕捉其思維閃光點并給予多維反饋。這種基于比較思維的教學(xué)實踐，如同搭建了認知腳手架，促使學(xué)生在異質(zhì)問題中抽象出本質(zhì)規(guī)律，在主動探究過程中自主構(gòu)建問題解決模型。通過持續(xù)的類比遷移訓(xùn)練，學(xué)生不僅能掌握一類問題的解決路徑，更能在認知結(jié)構(gòu)化過程中發(fā)展高階思維能力，實現(xiàn)從經(jīng)驗積累到認知遷移的質(zhì)的飛躍。

例如，教師通過設(shè)置類比任務(wù)，將“本領(lǐng)大的小松鼠”和“優(yōu)秀的小畫家”這兩個項目的循環(huán)邏輯進行對比，學(xué)生通過對比發(fā)現(xiàn)知識間存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)，并進行關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。這樣，學(xué)生在分析異同點的過程中，逐步形成“舉一反三”的遷移能力，實現(xiàn)從個案解決到通法提煉的思維升華。

（三）總結(jié)性評價，整合系統(tǒng)認知

總結(jié)性評價就好比是給學(xué)生搭了個知識立交橋，教師可以用極域系統(tǒng)和思維導(dǎo)圖等數(shù)字化工具，引導(dǎo)學(xué)生將零散知識點串聯(lián)為層級分明的知識網(wǎng)絡(luò)框架。評價的時候要重點抓住三個方面：第一，知識關(guān)聯(lián)性，比如學(xué)了循環(huán)指令，能不能和之前的條件判斷一起用；第二，策略遷移性，碰到類似的編程任務(wù)，之前的優(yōu)化方案能不能拿過來改改接著用；第三，創(chuàng)新延展性，通過開放性項目（如“自由發(fā)揮，畫一些有趣的東西”）實現(xiàn)跨領(lǐng)域知識整合。此類評價就像是給思維做CT，既能看到計算思維的結(jié)構(gòu)是不是清晰，又能通過視化反饋機制（如思維導(dǎo)圖對比分析）幫學(xué)生一步步升級認知，最終實現(xiàn)核心素養(yǎng)的螺旋式提升。

以“循環(huán)指令”教學(xué)為例，通過對不同項目場景算法的設(shè)計實踐，可幫助學(xué)生理解算法設(shè)計的普適性與情境差異性。再配合階梯式追問策略（如“如何優(yōu)化代碼效率？”“能否建立更高效的路徑模型？”），引導(dǎo)學(xué)生從操作層面轉(zhuǎn)向深度反思，逐步構(gòu)建“問題識別—模型抽象—算法迭代”的系統(tǒng)化思維鏈條。

綜上所述，“教—學(xué)—評”一體化模式通過教、學(xué)、評的動態(tài)協(xié)同，重構(gòu)了小學(xué)信息科技課堂的生態(tài)。通過教師科學(xué)“教”、學(xué)生主動“學(xué)”以及多元化的“評”，為培育計算思維這一核心素養(yǎng)的落地提供了有效抓手。未來，我們還需進一步探索該模式在不同學(xué)段、主題中的實踐路徑，以實現(xiàn)計算思維培養(yǎng)的常態(tài)化與科學(xué)化。

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