運用生活情境 培養(yǎng)學生計算思維

陸駿杰

摘 要： 義務(wù)教育階段信息技術(shù)的課程理念是發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，具體應(yīng)包含信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等諸多方面。計算思維作為學生學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，一經(jīng)提出就受到了各階層教育工作者的廣泛關(guān)注，關(guān)于其內(nèi)涵與價值，以及在日常教學中如何滲透與培養(yǎng)是值得深入探討的話題。

關(guān)鍵詞： 計算思維;生活情境;教學策略

一、 計算思維的內(nèi)涵與價值

2006年，卡內(nèi)基梅隆大學的周以真教授發(fā)表了一篇題為Computational Thinking的文章，目的是使大家能夠更好的認識人工智能，并提出了一種模擬計算機解決問題的思維方式，就是我們現(xiàn)在通常所說的計算思維。所謂計算思維，即采用計算機科學中相關(guān)的理論或?qū)嵺`知識，對問題的解決做出系統(tǒng)規(guī)劃并且提出一系列方法和措施的思維活動。它可以讓人們更好的理解計算本質(zhì)和運用計算機求解問題的過程，與此同時還能克服專業(yè)壁壘，便于計算機科學家與其他領(lǐng)域?qū)＜疫M行交流。如果我們將學科知識稱為“專業(yè)知識”，那么計算思維帶給大家的就是一種“通用知識”，雖然這種技能是在信息技術(shù)學科里學習，但是同樣可以服務(wù)于語文、數(shù)學、英語、其他學科或者生活的方方面面，這樣計算思維看似是“專業(yè)知識”，其實已經(jīng)轉(zhuǎn)化為一種普遍適用的通用素養(yǎng)，能夠更好的為學生發(fā)展服務(wù)。

周教授同時指出，計算思維具有概念化、抽象化、有限性、自動化、可解釋性、關(guān)聯(lián)性等特征，是一種具有普遍性、廣泛意義的思想方法，是融合了數(shù)學、工程的一種跨學科思維。它是創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的重要載體，在與基礎(chǔ)教育的信息技術(shù)學科相融合的過程中，能夠為分析和解決工作、學習和生活中的各種問題提供新視角。

二、 計算思維與生活情境

心理學研究表明，不管是何種思維活動包括計算思維，都是我們?nèi)祟愃赜械木窕顒?，“人的思維活動不能被直接觀察，因此難以進行檢測和評價”，所以在培養(yǎng)與評價的過程中，都需要通過一定的“承載物”才能表現(xiàn)出她的可操作性。前面通過分析，計算思維作為一種通用性的思維過程，不僅僅單純是信息技術(shù)的學科思維，小學中、高年段學生的思維特點是從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡，單純的抽象化、概念化的計算思維很難被學生所理解和掌握，那么我們可以將這種思維的培養(yǎng)與現(xiàn)實生活進行有機結(jié)合，利用生活中的鮮活事例，對學生的計算思維進行培養(yǎng)與訓(xùn)練。

生活情境就是在教學的實踐過程中，為了激發(fā)起學生一定的態(tài)度和情感體驗，在進行教學時有意識、有步驟的創(chuàng)設(shè)或者引入帶有一定感情色彩、含有生動的形象的具體生活場景，幫助學生進行思考并理解教材的內(nèi)容，達到發(fā)展學生心理機能的目的，這一個活動的核心在于要引起學生的真實感受，這樣才能更好的理解教學內(nèi)容。

三、 培養(yǎng)計算思維的生活情境式教學策略

（一） 創(chuàng)設(shè)簡練的生活情境

生活情境以生動的事例將一個個抽象的計算思維概念具體化、形象化，為問題的解決提出新的解決思路。在進行生活情境創(chuàng)設(shè)時，要根據(jù)本節(jié)課的教學目標，結(jié)合課標中計算思維的培養(yǎng)要求，選取生活中貼近的實例，幫助學生高效理解教學內(nèi)容。

創(chuàng)設(shè)的生活情境既要求與計算思維的相關(guān)維度相對應(yīng)，比如模塊化、自動化，能夠使用簡明的語言描述，又必須條塊分明，使學生能夠快速理清其中的脈絡(luò)，將事件進行條理化的拆分。這樣的情境不需要繁瑣語言描述，又能讓學生迅速抓住關(guān)鍵要素。由此可見，簡練生活情境的設(shè)計與創(chuàng)設(shè)是培養(yǎng)計算思維的重要前提。

（二） 生活情境的設(shè)計要富有層次

學生首先通過在簡練的情境中，運用自主、協(xié)作等學習方式對學習的內(nèi)容進行初步的了解，這是完成教學目標的第一層次。隨后，將先前簡練的情境進行拓展，引入新的問題，讓學生在原有脈絡(luò)上添加新的細節(jié)，在重新思考的過程中，學生的邏輯能力、計算思維水平繼續(xù)得到提高。因此在教學環(huán)節(jié)的設(shè)計中，要規(guī)劃出富有層次的生活情境，并在實踐過程中漸進引導(dǎo)學生進行體驗是采用生活情境教學培養(yǎng)計算思維的重要手段。

（三） 計算思維教學應(yīng)多給學生“搭支架”

小學高年級學生正處于由具象思維向抽象思維過渡的階段，面對抽象的計算思維會感到吃力，即便是諸如高年段所用到的Scratch、iRobot3D蘿卜圈等可視化編程工具，其核心思維難度依舊沒有降低。

為此，教師在進行教學時應(yīng)善于搭建支架。首先圍繞當前學習主題，按“最鄰近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架。然后將學生引入事先準備好的生活情境中，在獨立探索、協(xié)作交流中碰撞出對于主題全面的理解。最后通過多種手段對學習的效果進行評價，幫助學生鍛煉、提升計算思維。

（四） 綜合多種評價手段監(jiān)測學習效果

計算思維具有一定的隱蔽性，需要通過考察學生問題解決的方式加以評價。在進行課堂教學時，教師要從課堂參與程度、自主學習情況、協(xié)作交流中的作用及作品等方面入手，對學生表現(xiàn)出來的計算思維進行考察。因此，在教學設(shè)計環(huán)節(jié)，教師需要考慮回答記載、課堂檢測、作品提交等手段，分別記錄學生的表現(xiàn)情況，絕不能以單一的期末檢測成績?yōu)樵u價尺度。

計算思維作為計算時代的新產(chǎn)物，能夠有效提高學生應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的能力，還可以為計算機科學與其他學科的交流對話搭建橋梁，是支持個體終身發(fā)展的重要素養(yǎng)。正因如此，計算思維被視為21世紀人們最需具備的素養(yǎng)與技能之一。讓我們共同加入到計算思維的培養(yǎng)與研究中，以推動計算思維教育的健康發(fā)展。

參考文獻：

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