基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)

張翠紅

摘要：計(jì)算思維已成為21世紀(jì)人才必備的心智素養(yǎng)，是職業(yè)學(xué)校信息技術(shù)課程學(xué)科核心素養(yǎng)之一。如何在信息技術(shù)課程中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，這要求教師進(jìn)行課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與核心素養(yǎng)目標(biāo)的有效對(duì)接。本文以職業(yè)學(xué)?！靶畔⒓夹g(shù)”課程程序設(shè)計(jì)模塊為例，探討基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)原則和方法，旨在促進(jìn)職業(yè)學(xué)校學(xué)生計(jì)算思維能力的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;信息技術(shù)課程;教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094-（2019）11C-0066-06

《中等職業(yè)學(xué)校信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出，中職信息技術(shù)課程學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。其中發(fā)展計(jì)算思維是關(guān)鍵，為了做好學(xué)科育人，通過(guò)信息技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，本文圍繞計(jì)算思維的培養(yǎng)，從教學(xué)單元目標(biāo)確定、教學(xué)單元內(nèi)容組織、學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)反思等維度進(jìn)行課程大單元教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在為同行提供借鑒。

一、計(jì)算思維的定義和核心要素

計(jì)算思維實(shí)質(zhì)上是問(wèn)題解決過(guò)程，國(guó)際教育技術(shù)協(xié)會(huì)和計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)給出了一個(gè)操作性定義[1]，包括以下六步驟：制定問(wèn)題、邏輯化組織和分析數(shù)據(jù)、抽象、支持自動(dòng)化解決方案、實(shí)施可能的方案、推廣和遷移。計(jì)算思維的核心技能包括抽象與概括、問(wèn)題分解、算法思維、分析建模、系統(tǒng)化（自動(dòng)化）、數(shù)據(jù)實(shí)踐、評(píng)估與改進(jìn)。

《中職信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》中“計(jì)算思維”這一學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，是指?jìng)€(gè)體綜合運(yùn)用信息技術(shù)，分析處理信息，找尋蘊(yùn)含規(guī)律并解決具體問(wèn)題的思維活動(dòng)。[2]包括以下三個(gè)方面：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，采用信息技術(shù)可以處理的方式界定職業(yè)崗位和日常生活中遇到的問(wèn)題，抽象問(wèn)題特征，以可視化等方式組織呈現(xiàn)信息;熟練使用信息技術(shù)工具，結(jié)合所學(xué)專業(yè)，分析和處理信息，形成生產(chǎn)、生活情境中的融合應(yīng)用解決方案;總結(jié)信息技術(shù)應(yīng)用的方法與技巧，遷移到不同類型問(wèn)題的解決過(guò)程中。

二、單元化整體設(shè)計(jì)：計(jì)算思維培養(yǎng)的必然要求

（一）課程有效承載核心素養(yǎng)的要求

如何將學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)真正落實(shí)到學(xué)科教學(xué)中，從知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵乃仞B(yǎng)的關(guān)鍵能力、必備品格與價(jià)值觀念的培育，這對(duì)教師的教學(xué)提出了更高的要求。計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科新一輪課程改革的主線，是學(xué)科素養(yǎng)的核心，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)是信息技術(shù)課程承載的重要使命。為了確保課程能有效承載培養(yǎng)計(jì)算思維能力的要求，教師有必要對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

（二）計(jì)算思維發(fā)展對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求

中職的信息技術(shù)課程包括基礎(chǔ)模塊和拓展模塊，基礎(chǔ)模塊是各專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)性內(nèi)容;拓展模塊為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展服務(wù)?！靶畔⒓夹g(shù)”課程要和不同專業(yè)結(jié)合起來(lái)，要把和職場(chǎng)結(jié)合的問(wèn)題、項(xiàng)目納入教學(xué)。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)確定的8個(gè)基礎(chǔ)模塊，對(duì)應(yīng)進(jìn)行8個(gè)單元的教學(xué)設(shè)計(jì)，這里每個(gè)單元是指向核心素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)化的整體，倡導(dǎo)大項(xiàng)目設(shè)計(jì)，讓教師理解學(xué)科育人的本質(zhì)，確立以“學(xué)習(xí)者為中心”的觀念，出發(fā)點(diǎn)不僅僅是知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)。單元大項(xiàng)目由若干學(xué)習(xí)項(xiàng)目組成，學(xué)習(xí)項(xiàng)目由學(xué)習(xí)目標(biāo)、情境、任務(wù)、知識(shí)點(diǎn)等構(gòu)成。

根據(jù)課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)及核心素養(yǎng)要求，將相關(guān)的知識(shí)或內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，進(jìn)行整體化的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)膯?wèn)題、情境、活動(dòng)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合，從封閉問(wèn)題到開(kāi)放問(wèn)題，在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生從基礎(chǔ)知識(shí)的掌握到抽象概括、系統(tǒng)化解決問(wèn)題等維度的計(jì)算思維能力培養(yǎng)。如“數(shù)據(jù)處理”單元模塊，設(shè)計(jì)了4個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目：管理我的零用錢(qián)、員工工資數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表、分析班級(jí)學(xué)期成績(jī)、生活中的大數(shù)據(jù)。在此單元整體設(shè)計(jì)中，從單一、封閉的問(wèn)題，如項(xiàng)目1中計(jì)算零用錢(qián)支出值，創(chuàng)建零用錢(qián)支出情況圖表，到綜合、半開(kāi)放問(wèn)題，如項(xiàng)目3中根據(jù)業(yè)務(wù)需要能應(yīng)用合適的函數(shù)及簡(jiǎn)單程序進(jìn)行較復(fù)雜的運(yùn)算，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，到復(fù)雜、開(kāi)放性的問(wèn)題，如項(xiàng)目4要求能根據(jù)自身專業(yè)的職業(yè)崗位需求，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析方案，診斷實(shí)際工作中的問(wèn)題，能根據(jù)分析結(jié)果完成簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)。單元化整體設(shè)計(jì)使學(xué)生系統(tǒng)化解決問(wèn)題能力得到提升，使計(jì)算思維的培養(yǎng)真正落實(shí)到課程。

三、基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計(jì)

基于計(jì)算思維的教學(xué)設(shè)計(jì)，需要按單元設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)習(xí)方案。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)中，教師大都強(qiáng)調(diào)自己要做什么，而不是學(xué)生在做什么，很少基于學(xué)生的立場(chǎng)。以下從研制單元與項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)、選擇與組織教學(xué)單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過(guò)程、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)和課后反思等幾個(gè)方面探討如何設(shè)計(jì)新的學(xué)習(xí)方案。

（一）研制單元及項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)

設(shè)計(jì)單元教學(xué)的學(xué)習(xí)方案首先要研制單元及項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)。要把單元目標(biāo)說(shuō)清楚，即此單元要解決什么問(wèn)題，學(xué)生能學(xué)會(huì)什么，得到哪些能力的提升。確立“以學(xué)習(xí)者為中心”的觀念，目標(biāo)主體必須指向?qū)W生，根據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)、課程目標(biāo)及學(xué)業(yè)水平要求，研制單元學(xué)習(xí)目標(biāo);每個(gè)單元，由若干個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目構(gòu)成，如何在單元目標(biāo)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)每個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)？每個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)體系須盡可能抵達(dá)學(xué)科核心素養(yǎng)點(diǎn)，用“能在什么條件下，做什么事，達(dá)到什么程度”的表現(xiàn)性陳述方式。

案例：研制“程序設(shè)計(jì)”模塊單元及項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)?！俺绦蛟O(shè)計(jì)”模塊大單元，基礎(chǔ)模塊部分由繪制圖形圖表、編寫(xiě)益智游戲、面向?qū)ο蟪绦蜷_(kāi)發(fā)三個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目構(gòu)成，拓展模塊學(xué)習(xí)項(xiàng)目是設(shè)計(jì)一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

1.研制單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。根據(jù)《中等職業(yè)學(xué)校信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中學(xué)科核心素養(yǎng)、課程目標(biāo)及學(xué)業(yè)水平要求，將程序設(shè)計(jì)模塊單元學(xué)習(xí)目標(biāo)確定為：通過(guò)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生了解程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和一般流程，初步掌握程序設(shè)計(jì)工具和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的應(yīng)用方法，培養(yǎng)學(xué)生基于程序設(shè)計(jì)理念的思維習(xí)慣;培養(yǎng)學(xué)生基于程序設(shè)計(jì)理念思考解決問(wèn)題的能力，并遷移到網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)處理、圖文編輯、人工智能等應(yīng)用情境中;根據(jù)業(yè)務(wù)需求使用可視化工具設(shè)計(jì)應(yīng)用程序界面;進(jìn)行程序功能設(shè)計(jì);測(cè)試和發(fā)布應(yīng)用程序。

2.研制項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)。每個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)體系須盡可能抵達(dá)學(xué)科核心素養(yǎng)點(diǎn)，用“能在什么條件下，做什么事，達(dá)到什么程度”的表現(xiàn)性陳述方式。以“編程開(kāi)發(fā)益智游戲”項(xiàng)目為例，該學(xué)習(xí)項(xiàng)目目標(biāo)確定為：通過(guò)分析開(kāi)發(fā)益智游戲的需求，自主歸納要解決的問(wèn)題，了解程序設(shè)計(jì)的過(guò)程控制這一基本理念和方法;通過(guò)流程控制語(yǔ)句解決多重條件控制這一問(wèn)題;通過(guò)編寫(xiě)益智游戲培養(yǎng)學(xué)生基于程序設(shè)計(jì)理念思考解決問(wèn)題的能力;通過(guò)探討密碼安全強(qiáng)度等問(wèn)題的解決方案，培養(yǎng)基于程序設(shè)計(jì)理念思考解決問(wèn)題的能力，并遷移到網(wǎng)絡(luò)管理、信息安全和人工智能等應(yīng)用情境中。

（二）選擇與組織教學(xué)單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的組織要基于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知基礎(chǔ)，符合計(jì)算思維發(fā)展規(guī)律。如“信息技術(shù)”課程程序設(shè)計(jì)模塊單元，包括基礎(chǔ)模塊“程序設(shè)計(jì)入門(mén)”及拓展模塊“設(shè)計(jì)應(yīng)用程序”。從抽象問(wèn)題—解決問(wèn)題—發(fā)展遷移能力的邏輯組織教學(xué)內(nèi)容。

案例：程序設(shè)計(jì)模塊單元教學(xué)內(nèi)容組織。如圖1基于計(jì)算思維培養(yǎng)的單元化教學(xué)設(shè)計(jì)案例，項(xiàng)目、任務(wù)、活動(dòng)及問(wèn)題基于計(jì)算思維的發(fā)展、問(wèn)題解決能力的提升及知識(shí)建構(gòu)進(jìn)行整體化設(shè)計(jì)。

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)模塊大單元，以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為出發(fā)點(diǎn)，圍繞計(jì)算思維這一核心素養(yǎng)選擇教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，在梳理內(nèi)容的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)模塊“程序設(shè)計(jì)入門(mén)”，教學(xué)大單元設(shè)計(jì)了三個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目將課程內(nèi)容要點(diǎn)全覆蓋，并采取層級(jí)化設(shè)計(jì)，三個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目繪制圖形圖表、編寫(xiě)益智游戲、面向?qū)ο蟪绦蜷_(kāi)發(fā)努力做到內(nèi)容要點(diǎn)由易到難梯度進(jìn)行。

每個(gè)項(xiàng)目關(guān)照到計(jì)算思維的抽象問(wèn)題、解決問(wèn)題、遷移能力三步過(guò)程，從教師引導(dǎo)到學(xué)生自主學(xué)習(xí)，逐步增加難度。①抽象問(wèn)題。第一個(gè)項(xiàng)目可以由教師引導(dǎo)學(xué)生抽象歸納問(wèn)題，最后一個(gè)項(xiàng)目提供具體情境，讓學(xué)生自主歸納要解決的問(wèn)題。②解決問(wèn)題。解決問(wèn)題階段，因?yàn)樯婕昂芏嗑幊碳夹g(shù)知識(shí)，以教師主導(dǎo)下的學(xué)生探究模式展開(kāi)。③遷移能力。以問(wèn)題討論的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，提出解決問(wèn)題的方案。

2.任務(wù)設(shè)計(jì)。每個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)（問(wèn)題、活動(dòng)）設(shè)計(jì)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合，問(wèn)題從封閉到開(kāi)放，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在真實(shí)的情境中完成具體任務(wù)。

如“編寫(xiě)益智游戲”項(xiàng)目設(shè)計(jì)以計(jì)算思維為統(tǒng)領(lǐng)，由易到難設(shè)計(jì)三個(gè)層次分明的任務(wù)，任務(wù)一是“編制簡(jiǎn)單數(shù)字游戲”，任務(wù)二是“開(kāi)發(fā)數(shù)學(xué)測(cè)試游戲”，這兩個(gè)任務(wù)，從分支結(jié)構(gòu)到多分支選擇結(jié)構(gòu)，從易到難的設(shè)計(jì)，遵循學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律。任務(wù)三是“探尋問(wèn)題解決方案”，包括檢查并判斷密碼字符串的安全強(qiáng)度等問(wèn)題，問(wèn)題的設(shè)計(jì)從封閉性到開(kāi)放性過(guò)渡，培養(yǎng)學(xué)生基于程序設(shè)計(jì)理念分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在前兩個(gè)任務(wù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)任務(wù)三將該類問(wèn)題的解決過(guò)程推廣和遷移到更廣泛的應(yīng)用情境中。在拓展模塊“設(shè)計(jì)應(yīng)用程序”，設(shè)計(jì)一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)——選課系統(tǒng)，通過(guò)組建工作團(tuán)隊(duì)，協(xié)作完成簡(jiǎn)易選課系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求、模塊規(guī)劃、功能設(shè)計(jì)、應(yīng)用測(cè)試、文檔編寫(xiě)、程序發(fā)布等任務(wù)，體驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)的完整流程。

通過(guò)選擇逐層遞進(jìn)的任務(wù)，組織循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，達(dá)成單元教學(xué)目標(biāo)的要求。

（三）設(shè)計(jì)教學(xué)單元的學(xué)習(xí)過(guò)程

在單元目標(biāo)確定之后，學(xué)生有沒(méi)有學(xué)會(huì)，通過(guò)怎樣學(xué)習(xí)才能學(xué)會(huì)？如何知道已經(jīng)學(xué)會(huì)了？學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)質(zhì)是設(shè)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有學(xué)習(xí)水平使之達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的過(guò)程。設(shè)計(jì)教學(xué)單元的學(xué)習(xí)過(guò)程指向?qū)W科核心素養(yǎng)，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成為邏輯，是進(jìn)行項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過(guò)程的設(shè)計(jì)。

1.計(jì)算思維教學(xué)的組織形式、教學(xué)模式。計(jì)算思維教育不同于傳統(tǒng)教學(xué)，需要更具體的教學(xué)設(shè)計(jì)策略，國(guó)內(nèi)學(xué)者牟琴等提出計(jì)算思維的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式、探究教學(xué)模式等，鮑宇等提出“階梯式”引導(dǎo)的計(jì)算思維自主養(yǎng)成模式。計(jì)算思維的學(xué)習(xí)是一種從基本的計(jì)算思維模式入手的螺旋式漸進(jìn)的過(guò)程，要注意計(jì)算思維培養(yǎng)的層次性和漸進(jìn)性。

教學(xué)中，通過(guò)項(xiàng)目載體、任務(wù)載體、問(wèn)題載體等方式展開(kāi)學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生在問(wèn)題、任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)展探究學(xué)習(xí)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，自主建構(gòu)知識(shí)體系。教師應(yīng)開(kāi)展創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)師生互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展思維。通過(guò)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。圖2是基于計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)組織流程圖。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，教師引導(dǎo)學(xué)生小組合作探究，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，完成層次遞進(jìn)的系列任務(wù)，并進(jìn)一步探討與生產(chǎn)生活相關(guān)的問(wèn)題解決方案，使能力遷移。

2.基于計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)組織流程。（1）學(xué)習(xí)項(xiàng)目組織流程。教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”以及他們的互動(dòng)關(guān)系，共同組成教學(xué)過(guò)程的流程（圖2）。學(xué)生課前預(yù)習(xí)為完成項(xiàng)目打好基礎(chǔ)，在任務(wù)發(fā)布后，學(xué)生進(jìn)行合作與探究，討論解決問(wèn)題的思路;在教師的精講與引導(dǎo)下，完成一系列層層遞進(jìn)的任務(wù)，并進(jìn)行評(píng)價(jià)反思，使分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及遷移能力得到發(fā)展。

案例：學(xué)習(xí)項(xiàng)目“編寫(xiě)益智游戲”的教學(xué)組織流程。“編寫(xiě)益智游戲”項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施（如圖2），以教師引導(dǎo)、學(xué)生自主探究模式展開(kāi)。

任務(wù)一是教師引導(dǎo)下的學(xué)生探究模仿?！熬帉?xiě)簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)游戲”任務(wù)，以教師引導(dǎo)、演示較多，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下探究、模仿完成任務(wù)，學(xué)習(xí)知識(shí)技能，培養(yǎng)計(jì)算思維能力。任務(wù)二以學(xué)生自主探究為主解決問(wèn)題?！熬幹茢?shù)學(xué)計(jì)算游戲”以小組討論、自主探究為主，通過(guò)討論探究，學(xué)生自主歸納要解決的問(wèn)題，討論解決實(shí)際問(wèn)題的思路，編寫(xiě)程序代碼，并調(diào)試運(yùn)行。任務(wù)三解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)遷移能力?！俺绦蛟O(shè)計(jì)”模塊，只有18課時(shí)，通過(guò)幾個(gè)有限的任務(wù)，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)和提高不能起到很好的作用。計(jì)算思維能力培養(yǎng)的實(shí)質(zhì)是問(wèn)題解決能力，如何能在實(shí)際工作生活情境中找到問(wèn)題解決的方案是關(guān)鍵，因此，在任務(wù)一和任務(wù)二的基礎(chǔ)上，第三個(gè)任務(wù)設(shè)計(jì)為“探尋解決問(wèn)題的方案”。

如，探尋“檢查并判斷密碼字符串的安全強(qiáng)度”這一現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的問(wèn)題，學(xué)生在教師引導(dǎo)下分析判斷字符串作為密碼時(shí)安全強(qiáng)度的依據(jù)，明確密碼強(qiáng)度等級(jí)的分級(jí)方法，遍歷并統(tǒng)計(jì)字符串中的每類字符，根據(jù)判斷及實(shí)際對(duì)應(yīng)關(guān)系解決問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解決，因課時(shí)的關(guān)系，不一定要通過(guò)編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)，但是通過(guò)分析問(wèn)題解決方案，培養(yǎng)了學(xué)生的遷移和推廣能力。這是計(jì)算思維能力的重要表現(xiàn)。又如列舉用流程控制解決的問(wèn)題，流程控制是程序設(shè)計(jì)中重要的編程理念，在學(xué)習(xí)項(xiàng)目完成后，引導(dǎo)學(xué)生思考用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)中的相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)算法思想來(lái)支持自動(dòng)化解決方案，讓學(xué)生的計(jì)算思維能力又上了一個(gè)層次。

3.任務(wù)學(xué)習(xí)組織流程。在一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目中，每個(gè)任務(wù)展開(kāi)實(shí)施的過(guò)程中，以學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)為主線，設(shè)計(jì)一系列教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)組織：分析設(shè)計(jì)算法——編制各模塊程序——編制完成該任務(wù)。在每個(gè)環(huán)節(jié)中，以分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、畫(huà)流程圖、編寫(xiě)代碼、調(diào)試運(yùn)行等活動(dòng)訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維能力。如表1。

案例：“編制數(shù)學(xué)計(jì)算游戲”任務(wù)學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)。教師通過(guò)組織小組討論，引導(dǎo)學(xué)生自主探究問(wèn)題，在分析問(wèn)題、尋找解決方案（設(shè)計(jì)算法、畫(huà)流程圖）、解決問(wèn)題的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生思維的發(fā)展和提升。

（四）設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)和課后反思

從“在何種情境下能運(yùn)用什么知識(shí)完成什么任務(wù)”評(píng)價(jià)計(jì)算思維的達(dá)成程度。評(píng)價(jià)任務(wù)和學(xué)后反思是教學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從具體的知識(shí)與技能到核心素養(yǎng)的升華是需要學(xué)生來(lái)悟的，計(jì)算思維是解決具體問(wèn)題的思維活動(dòng)，教師要設(shè)計(jì)提供反思的情境，提升學(xué)生的計(jì)算思維能力和解決問(wèn)題的能力。如“程序設(shè)計(jì)”教學(xué)單元，設(shè)計(jì)了經(jīng)典的猜詞游戲開(kāi)發(fā)這一問(wèn)題情境，設(shè)計(jì)支架引導(dǎo)學(xué)生找到解決問(wèn)題的方案和算法，讓學(xué)生通過(guò)所學(xué)知識(shí)技能編程解決問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

指向?qū)W科核心素養(yǎng)的教學(xué)大單元設(shè)計(jì)是新課程改革的要求，“信息技術(shù)”課程是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的主要載體，除程序設(shè)計(jì)模塊（學(xué)習(xí)領(lǐng)域）之外，如數(shù)據(jù)處理、信息安全、人工智能初步等學(xué)習(xí)領(lǐng)域，都蘊(yùn)含著計(jì)算思維能力。解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)需要“以學(xué)習(xí)者為中心”設(shè)計(jì)新的學(xué)習(xí)方案，讓計(jì)算思維能力的培養(yǎng)落地可行，教學(xué)單元設(shè)計(jì)要綜合相關(guān)元素考慮，設(shè)計(jì)出相對(duì)完整的設(shè)計(jì)方案，包括項(xiàng)目名稱、教學(xué)目標(biāo)、情境任務(wù)、評(píng)價(jià)任務(wù)、課后反思等。

除中職信息技術(shù)課程外，計(jì)算思維能力可以在計(jì)算機(jī)專業(yè)課，數(shù)學(xué)、工程等相關(guān)課程統(tǒng)籌培養(yǎng)，同時(shí)，相應(yīng)的學(xué)生活動(dòng)也是計(jì)算思維能力培養(yǎng)的有益補(bǔ)充。以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力為原則，開(kāi)發(fā)課程項(xiàng)目，將會(huì)使學(xué)生積極參與討論與探究，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，使計(jì)算思維能力得到提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張學(xué)軍，郭夢(mèng)婷，李華.高中信息技術(shù)課程蘊(yùn)含的計(jì)算思維分析[J]. 電化教育研究， 2015（8）.

責(zé)任編輯：陳向陽(yáng)

Unit Teaching Design Based on the Cultivation of Computational Thinking Ability

ZHANG Cuihong

（Nanjing Vocational College of Finance and Economics， Nanjing 210001， Jiangsu Province）

Abstract： Computational thinking has become a necessary mental quality in the 21st century. It is one of the core disciplines in the information technology curriculum of vocational schools. How to cultivate the students' computational thinking in the information technology curriculum requires the teachers to carry out curriculum unit teaching design， and realize the effective coherence between the teaching design and the core literacy objectives. This paper discusses the principles and methods of curriculum unit teaching design based on the training of computational thinking ability by taking the program design module of information technology as an example， aiming to promote vocational school students' development of computational thinking ability.

Key words： computational thinking; information technology curriculum; teaching design