計算思維培養(yǎng)進行時

黎清萬 馬濤

【摘 要】普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）明確把計算思維納入學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)體系，計算思維的培養(yǎng)不再是未來時態(tài)，而是進行時態(tài)。在新形勢下，如何正確理解新課程標(biāo)準(zhǔn)，切實地讓計算思維概念落實到教學(xué)層面，使之成為學(xué)科教學(xué)的生態(tài)重心，乃當(dāng)務(wù)之急，亦是本文論述的中心點所在。

【關(guān)鍵詞】計算思維；高中信息技術(shù)；項目教學(xué)

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）02-0243-01

自周以真教授提出了“計算思維”概念后，我國普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）（以下稱新課標(biāo)）對計算思維從學(xué)生角色中的能力培養(yǎng)角度做了詳細的描述：在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案；總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中[1]。計算思維最終指向的是學(xué)生的問題解決能力，過程上遵循了工程思想，策略上則蘊含了自動化思想。一言概之：應(yīng)用工程的過程、信息化的手段、達成問題及其相似問題解決目標(biāo)的意識及能力。

在計算思維的理解上，需要注意練兩個誤區(qū)：

1.計算思維等同程序設(shè)計。程序設(shè)計是計算思維概念范疇中問題解決的重要方法之一，不應(yīng)片面理解為：與程序設(shè)計相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容才與計算思維培養(yǎng)有關(guān)。

2.計算思維是解決具體的某個問題的思維方式。具體的問題應(yīng)該是計算思維過程中“抽象”“建模”的對象，教學(xué)上更應(yīng)含有“把經(jīng)過‘計算思維產(chǎn)生的過程與方法遷移到解決類似、相關(guān)問題”的高階要求。因此，教師不應(yīng)忽略過程與方法遷移的引導(dǎo)，從某個問題延展到某類問題的解決。

如何把計算思維培養(yǎng)目標(biāo)落實到教學(xué)實踐層面？可以從以下方面考慮：

一、基于計算思維的教學(xué)目標(biāo)描述

三維目標(biāo)描述法與核心素養(yǎng)目標(biāo)描述法到底用哪個？“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是一個多維度的結(jié)構(gòu)，不僅包括知識和技能，更強調(diào)能力、情感、態(tài)度等多個方面，是對三位目標(biāo)的綜合體現(xiàn)，是作用于同一個學(xué)生的整體效應(yīng)……”[2]，即是說，兩種描述法都是可行的，以“多媒體信息的加工與表達”一節(jié)為例。

【三維目標(biāo)描述法】：

知識與技能：掌握多媒體信息加工與表達的一般過程，能綜合應(yīng)用多種媒體形式制作作品。

過程與方法：經(jīng)歷制作多媒體作品解決問題的一般過程。

情感態(tài)度與價值觀：增強合理、綜合應(yīng)用多媒體工具解決問題的意識。

【核心素養(yǎng)目標(biāo)描述法】：

經(jīng)歷多媒體作品制作的一般過程，掌握并合理應(yīng)用多媒體技術(shù)開發(fā)作品表達信息，解決實際問題，培養(yǎng)計算思維。

對比可見，過往的三維目標(biāo)描述法在描述計算思維培養(yǎng)目標(biāo)上，雖也可行的，但未能突顯計算思維培養(yǎng)目標(biāo)。在當(dāng)前未形成描述規(guī)范的情況下，可以把三維目標(biāo)描述與核心素養(yǎng)描述結(jié)合運用。

二、基于計算思維的課堂活動環(huán)節(jié)設(shè)計

高中信息技術(shù)課堂應(yīng)用項目教學(xué)法能夠充分體現(xiàn)計算思維同時具備的工程思維與信息技術(shù)兩大屬性，更符合了建構(gòu)主義教學(xué)思想?！岸嗝襟w信息的加工與表達”項目教學(xué)活動設(shè)計：

1.問題分析與項目立項。

教師指導(dǎo)學(xué)生開展問題分析，根據(jù)學(xué)生自己的需求，確定多媒體作品立項。此環(huán)節(jié)體現(xiàn)了計算思維中“采用計算機可以處理的方式界定問題”的過程。

2.項目規(guī)劃與抽象設(shè)計。

學(xué)生具體問題進行抽象，即“如何開展活動宣傳”問題轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭绾沃谱鞫嗝襟w技術(shù)宣傳作品”，并就“宣傳作品”的需求開展細節(jié)抽象設(shè)計。如：媒體形式——表達目的——編輯軟件——資源來源。此環(huán)節(jié)體現(xiàn)了計算思維中“抽象”的過程。

3.項目建模。

即學(xué)生自行確定多種媒體信息的綜合展現(xiàn)形式，做好整體模型的設(shè)計，如網(wǎng)站站點設(shè)計及頁面布局設(shè)計或微信公眾號圖文消息版面設(shè)計。此環(huán)節(jié)體現(xiàn)了計算思維中“建立結(jié)構(gòu)模型”的過程。

4.信息采集與處理。

即“合理組織數(shù)據(jù)；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的信息技術(shù)解決問題”。在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生批判地收集相關(guān)媒體信息資源，并采用合理的信息技術(shù)手段，如圖像處理、視頻剪輯等對媒體進行加工，為解決問題提供優(yōu)選資源支撐。

5.媒體集成與測試。

采用合理的信息技術(shù)手段，對媒體資源進行集成，最終形成完整地多媒體作品，解決問題。

6.作品發(fā)布與項目總結(jié)交流。

總結(jié)交流階段，教師的指引非常重要，是具體問題解決過程及方法實現(xiàn)“遷移”的契機，即計算思維培養(yǎng)高級階段：“遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中”的關(guān)鍵所在。

根據(jù)以上教學(xué)活動過程設(shè)計，該節(jié)內(nèi)容可分3-4課時完成。

三、基于計算思維的課堂評價體系

“計算思維”培養(yǎng)的預(yù)設(shè)達成，應(yīng)涵蓋過程性評價以及結(jié)果性評價，對工程思想與方法、信息化的手段問題解決、知識技能遷移三個方面進行全面的考量。尤其是過程性評價，一個重要實現(xiàn)途徑是，利用MOOC平臺（如中國大學(xué)慕課網(wǎng)）強大的過程性記錄及師生互評、交流功能。主要從以下幾個方面開展：

1.在線學(xué)習(xí)時長。

學(xué)生自主學(xué)習(xí)時間維度的考量。

2.參與互動交流的活躍度。

對學(xué)生“民主參與、協(xié)商和交往的過程”維度的考量。

3.階段性測試或階段性報告。

不斷地反饋學(xué)生學(xué)習(xí)進度及階段目標(biāo)達成程度。

結(jié)果性評價方面，同樣可以借助MOOC平臺開展。如在預(yù)設(shè)的量規(guī)下開展的作品互評、教師審核、總結(jié)性測試或項目總結(jié)報告等。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].人民教育出版社，2018.

[2]任友群，黃懷榮.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M].高等教育出版社，2018.

[3]王林發(fā)，郭雪瑩，符蕉楓.項目教學(xué)的方案與實施[M].福建教育出版社，2016.