關(guān)鍵能力視野下普通高中學生計算思維培養(yǎng)初探

馬宏偉，張劍鋒

（1.江蘇省無錫市市北高級中學；2.江蘇省無錫市第六高級中學）

《關(guān)于深化教育體制機制改革的意見》中指出：要注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應(yīng)時代要求的關(guān)鍵能力。我們知道，關(guān)鍵能力的著眼點是學生的終身發(fā)展，是適應(yīng)時代要求、適應(yīng)未來社會發(fā)展所需具備的最基礎(chǔ)、最重要的能力?！吨袊鴮W生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，為我國“要培養(yǎng)什么樣的人”做出了具體的回應(yīng)。關(guān)鍵能力、核心素養(yǎng)，就像學生生命成長中的兩翼，既關(guān)乎每個中國人的個體成長，也關(guān)乎著我們國家和民族的未來。

“高中信息技術(shù)課程標準修訂”工作堅持立德樹人的教育理念，用學科核心素養(yǎng)統(tǒng)領(lǐng)課程標準的建設(shè)。界定出高中信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)，并將學科核心素養(yǎng)滲透到課程標準的各個組成部分中。高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任。四者相互聯(lián)系不可或缺，信息意識是信息能力的前提與基礎(chǔ)，并貫穿于信息技術(shù)教學的全過程；而計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新構(gòu)成信息技術(shù)核心素養(yǎng)的核心內(nèi)容；信息社會責任為信息行為提供規(guī)范的保障，促進信息社會和諧發(fā)展，這四個方面內(nèi)容相輔相成、互相促進。

早在2006年美國卡內(nèi)基梅隆大學（CMU）周以真教授就在美國計算機權(quán)威雜志ACM《Communication soft the ACM》上定義了計算思維（Computational Thinking）；2011年，國際教育技術(shù)協(xié)會(ISTE)和計算機科學教師協(xié)會（CSTA）指出計算思維是一個用來解決問題的過程；2013年，南安普敦大學的Cynthia Selby博士和John Wool lard博士提出計算思維包括算法思維（Algorithmic Thinking）、評 估 （Evaluation）、分解 （Decomposition）、抽象（Abstraction）、概括（Generalization）這五個方面的要素。根據(jù)以上逐步清晰的的諸多定義，我們可以這樣認識計算思維：計算思維不是計算機的思維，也不是像計算機那樣思維。計算思維是人的思維，是人類在有了計算機這一強有力工具后，求解問題時的一種獨特的思維方式，是我們思考如何利用計算機來解決問題時所采用的過程和方法。

在高中信息技術(shù)教學中，就是要讓學生能將計算思維的思想自覺應(yīng)用到日常生活與學習之中，形成一種思維習慣。如在講授“信息的編程加工和智能化加工”一章的第二節(jié)“信息的編程加工”中，我們可從學生高一數(shù)學課上學過的五點描圖法入手，從手工繪制函數(shù)圖像的過程類推出在計算機上繪制圖形的過程與方法，再介紹如何運用編程方法來繪制完整函數(shù)圖像，這就是計算思維中的分解與轉(zhuǎn)化思維，把用程序繪制函數(shù)圖像這個看似復雜的問題分解成一個個能被解決的小問題，即繪制坐標系、描點、連點成像，以達到解決復雜問題的目的。我們就要將此處所蘊含的計算思維作為重點突出，講清講透，從而把教學內(nèi)容的課堂講授上升到培養(yǎng)計算思維的高度。還有，在介紹網(wǎng)絡(luò)原理中的OSI七層模型時，這里也是采用抽象、分解來控制龐雜的任務(wù)進行復雜系統(tǒng)設(shè)計的思想的很好體現(xiàn)，通過分層設(shè)計，將復雜的處理過程分段化簡為相對獨立的小模塊，再分別設(shè)計處理，不僅簡化了設(shè)計過程的復雜性，還提高了處理效率。也是一個對復雜問題建立參考模型使其易于處理的計算思維方法。

在“網(wǎng)頁制作”課堂教學中，我們還利用概念圖激發(fā)學生計算思維，它能使思維訓練和學科教學相統(tǒng)一，即從計算思維的角度出發(fā)將涉及的操作知識點進行重新歸類和整理，使學生對FrontPage軟件的應(yīng)用水平提升到了整體把握、綜合應(yīng)用的層次。通過這部分知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，隨著概念圖貫通知識脈絡(luò)，讓思維隨著知識脈絡(luò)的貫通而形成，既提高了學生的動手實踐能力，還培養(yǎng)了學生的計算思維，促進計算思維的內(nèi)化和遷移。

因此，在關(guān)鍵能力視野下的高中信息技術(shù)教學，計算思維不失為一個重要載體和抓手，我們只要在教與學的每一個細節(jié)中好好落實，就能有效提高學生利用信息技術(shù)解決問題的思維方法，就能切實做到以學生的發(fā)展為核心，使“注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應(yīng)時代要求的關(guān)鍵能力”真正落實到處，使更多的學生成為未來信息技術(shù)的創(chuàng)新者！

參考文獻：

［1］任友群，李鋒，王吉慶.面向核心素養(yǎng)的信息技術(shù)課程設(shè)計與開發(fā)［J］.課程·教材·教法，2016（7）.

［2］任友群，黃榮懷.高中信息技術(shù)課程標準修訂說明［J］.中國電化教育，2016（12）.

［3］李鋒，趙健.高中信息技術(shù)課程標準修訂:理念與內(nèi)容［J］.中國電化教育，2016（12）.