培養(yǎng)學生信息技術核心素養(yǎng)

李凱

摘 要：信息技術核心素養(yǎng)是學生適應社會的重要能力，它的提出又對課堂教學提出了新的教學指導方向，如何有效的提升學生的素養(yǎng)是現(xiàn)在當務之急。本文依據(jù)實際的教學情況對其中計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)提出相應的策略，以此來提升學生信息技術核心素養(yǎng)。

關鍵詞：信息技術；核心素養(yǎng)；計算思維

當代社會是信息飛速發(fā)展的社會，計算機在人們生活中的應用也越來越廣，科技的創(chuàng)新和國家的發(fā)展也越來越依賴于計算機技術，因此如何使學生在以后的社會中適應社會發(fā)展將成為我們培養(yǎng)學生的重要目標。2011年，美國的計算機科學教師協(xié)會和美國計算機協(xié)會發(fā)布了K12課程標準，指出了學生在各個階段所要實現(xiàn)的計算機學習目標；2014年，我國教育部教基[ 4 ]號文件中也提出：教育部將組織研究提出各個學段學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學生應具備適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必要品格和關鍵能力。為此，信息技術學科也提出了相應的四個核心素養(yǎng)：信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任[ 1 ]。其中計算思維的提出對培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才起到推動作用。

計算思維是指：“個體在運用計算機科學領域的思想方法形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動” [ 1 ]。要求學生能通過對數(shù)據(jù)的分析、判斷，并運用合理的算法形成解決問題的方案，最終遷移到生活學習中去。信息技術課堂是培養(yǎng)學生計算思維的重要途徑，運用合理的教學策略，能夠達到事半功倍的效果。對學生計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)策略可以從以下幾個方面進行。

1 運用課堂教學打基礎

培養(yǎng)學生的計算思維素養(yǎng)的重要途徑就是信息技術課堂，計算思維的形成需要基礎知識作為催化劑，才能更快速的消化吸收，內(nèi)化成自己的能力。具體可以從以下幾個方面進行研究。

1.1 探究不同的教學模式結(jié)合教學培養(yǎng)學生的計算思維

計算思維是概念化的，它要求在多個層次化上面進行抽象，并不是一些計算機專業(yè)技術人員所獨有的，而應像“聽說寫”一樣成為每個人的基本技能，但這些并不僅僅像一些知識點一樣在課堂上教師通過講解、做題、考試就能達到目標，而是需要通過對一些基礎知識的掌握，經(jīng)過時間、事物等相結(jié)合進行內(nèi)化，從而轉(zhuǎn)變成一種思想，應用于生活與學習之中。所以計算思維的培養(yǎng)需要應用以學生為主體、教師為主導的教學模式來進行。

①小組合作學習模式

此種模式的教學需要教師對班里同學的特點了解非常清楚，依據(jù)學生的性格、能力等分成不同的小組，在課堂中學生以小組的形式完成教師交給的任務，要重點注意是否人人參與以及如何記錄評價。在一些有關計算思維培養(yǎng)的知識點或課程里面老師要注意引導小組中的核心人物，使其能帶領所有同學進行探究，從而使學生在對問題分析、解決的過程中形成計算思維。例如：在《選修1算法與程序設計》的4.2章節(jié)中“用百錢買百雞”的例子講解窮舉法的知識點。具體題目為：我國古代數(shù)學家張丘建在《算經(jīng)》一書中提出的數(shù)學問題：雞翁一，值錢五，雞母一，值錢三，雞雛三，值錢一。百錢買百雞，問雞翁、雞母、雞雛各幾何 [ 2 ]？大多數(shù)同學的思路都可以從講解的知識點中選取窮舉法，并用三層for循環(huán)，每層循環(huán)范圍是0-100來進行嵌套。而一些思維比較發(fā)散的同學會發(fā)現(xiàn)如果雞翁、雞母的范圍都是0-100會浪費很多時間，從而發(fā)現(xiàn)其取值范圍可以縮小，如雞翁取值范圍是0-20。大家一起合作討論就可以相互進行學習，在此基礎上一些同學就會更多的進行思考，從而在大家的一起努力下再次優(yōu)化使三層循環(huán)變成兩層循環(huán)，從而達到大家計算思維養(yǎng)成的目的。

②自主學習模式

隨著科技的飛速發(fā)展，各種智能手機、電腦、平板是人們生活中不可或缺的工具，現(xiàn)在的學生對于電子產(chǎn)品的熟悉程度應被我們正面引導利用。首先，學生能夠通過使用電子產(chǎn)品來熟悉計算機的工作方式及功能，從而引導他們在生活中遇到類似的情況時應用遷移的方法來解決問題。例如，我們在課堂中學習信息的來源以及快速獲取信息的方法，通過日常生活中利用電子產(chǎn)品對信息的搜集，學生能明確如何查找關鍵字來使我們獲取信息更快更準，在學習生活中可以以此進行遷移，尋找出最合理的關鍵字以便快速準確的記錄信息、獲取信息。再次，近幾年教育部一直鼓勵教師開發(fā)微課，各個網(wǎng)站好的微課不計其數(shù)，利用資源使學生在課后進行網(wǎng)絡自主學習，使學生在自學時思考問題，從而使問題內(nèi)化，達到培養(yǎng)學生計算思維的目的。

1.2 選擇合適的教學方法培養(yǎng)學生的計算思維

一個好的課堂一定不會只有一種教學方法。為了提高課堂有效性，要多種教學策略相結(jié)合。要達到此目標，首先，教師要熟讀課標，總結(jié)課標中所有與計算思維相融合的知識點，制定相應三維教學目標，與此同時，要對每個相對獨立的模塊進行相應的整合，使其貫穿始終。其次，搜集各種教學方法，尋找適合信息技術課堂教學的教學方法，堅持以學生為主體，教師為主導，學生在課堂學習中慢慢思索總結(jié)規(guī)律，方便日后在其他方面的遷移。再次，教師要認識到計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕就可以達到的，要做到潤物細無聲，在課堂上不能一味的要求學生的分數(shù)。要在整體提高的情況下進行教學，不要為了教而教，要進行知識梳理，融合計算思維的一些內(nèi)容，使學生運用科學的技術手段來求解，而這種思維方式貫穿課堂，不斷的重復，也會使學生的水平有一個質(zhì)的飛躍，這種飛躍是學生終身受用的。最后，教師要研究學情，不同學生的情況對于計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)是不同的，所采用的教學策略也是不同的，例如，同樣需要掌握的知識點，有的同學可以快速記憶，有的同學需要借助各種圖形、事物等來完成，而有的同學卻屬于動手型，需要結(jié)合活動才能記住。所以要從學科的特征，學生的學情，以及最后要達到的最深層的價值出發(fā)來進行研究，慢慢的在教學過程中使學生的系統(tǒng)性和邏輯性都能得到一個提升。

1.3 選擇合適的案例進行教學來培養(yǎng)學生的計算思維

課堂上合適的案例會使學生更快的參與到課堂中，也是培養(yǎng)學生計算思維的重要方法。在課堂中選取案例時需注意貼進學生生活，與時俱進，吸引學生的興趣，使學生更好的用于生活。例如：一種閩南人在中秋節(jié)玩的一種傳統(tǒng)游戲博餅，是通過利用6個骰子和一個大碗進行的游戲，游戲者按照順序進行投放骰子，按照6個骰子出的數(shù)字組合來看大家相對應的名稱，例如四個四，二個二為狀元。

而利用程序可以在計算機中進行模擬，使用簡單的隨機函數(shù)和循環(huán)語句就能實現(xiàn)，同時還可根據(jù)點數(shù)的含義進行編程，用計算機進行博餅的人可以看出自已的點數(shù)所代表的名稱。利用學生身邊熟悉簡單的案例進行教學使學生產(chǎn)生興趣，從而培養(yǎng)學生的計算思維。

2 開發(fā)校本課程進行應用遷移

合適的校本課程對學生計算思維的培養(yǎng)起到畫龍點睛的作用。在一個課堂體系中，教師可以根據(jù)計算思維的培養(yǎng)形式、螺旋上升的特點來進行課程開發(fā)與設置。

2.1 開發(fā)信息學奧賽相關課程

近些年來，隨著人們對教育重視程度的不斷提升，信息學奧賽在學生和家長心中的地位逐年上升，教師要抓住這個有利形勢來開發(fā)相應的信息學奧賽的課程，在促進學生獲得好的比賽成績的同時，還可以培養(yǎng)一批對計算機編程和算法感興趣的同學。信息學奧賽中很多題目都是和我們生活相關的，學生在針對題目進行分析、解決的過程中，會不知不覺把計算思維、遞歸思想內(nèi)化到頭腦中。例如：很多學生平時都會喜歡玩游戲，而游戲都是利用程序編寫出來的，如果讓學生在學習的過程中自己動手設計并開發(fā)一些小的游戲，如簡單的石頭剪刀布等游戲增加學生的學習興趣，使學生真正的把計算思維進行應用，從而內(nèi)化為自身的能力。

2.2 開發(fā)創(chuàng)客或機器人課程

隨著社會的發(fā)展與進步，學校、家長都越來越重注學生的動手能力的培養(yǎng)，從“以前只要學習其他都不用管”到“動手實踐全面發(fā)展”的理念發(fā)展，越來越多的小創(chuàng)客出現(xiàn)在人們的視野中，通過程序與電子、結(jié)構(gòu)的結(jié)合，使學生自己動手制作一些生活中需要的物品。而一些機器人的相關比賽，也會使學生的能力得到提升，讓學生通過實踐操作設計體會到成就感，使學生在這一過程中體會計算思維的方式，從而使他們的計算思維得到培養(yǎng)。希望越來越多的同學加入到小創(chuàng)客的行列，真正的使學生所學到的知識與實踐相結(jié)合，使其計算思維的能力在生活學習中得到遷移。

綜上所述，計算思維能力是人人都需要具備的、基礎的、寬泛的基本能力。它是抽象的、自動的、螺旋上升的。是以信息技術學科知識為基礎，通過現(xiàn)實生活學習的實踐，使其內(nèi)化的一種思維方式。而這種思維能力的遷移，是需要各種情景的要素相融合而產(chǎn)生的一種反應。當學生進入社會后，忘了各種算法、語句、網(wǎng)絡連接等知識而剩下的那種面對問題，并且可以用科學的思維方式分析問題、并找到科學的方法解決問題的能力，這無疑對學生適應未來的社會、未來的生活起到重要的作用，使每個人都能夠終身受益。所以，培養(yǎng)學生的計算思維能力，是信息技術教師的責任和義務，而課堂就是我們的“戰(zhàn)場”，這場戰(zhàn)役能夠勝利需要我們有效的策略研究，也是我們信息技術學科的價值實現(xiàn)的重要途徑。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準[S].北京：人民教育出版社， 2017.

[2]屠新兵.中職C語言中窮舉法的編程方法探索[J].山西農(nóng)經(jīng)，2016（15）：125-129.