計(jì)算思維的培養(yǎng)：高中信息技術(shù)課程的新選擇

摘 要：計(jì)算思維目前成為信息社會(huì)學(xué)生解析問題的一種普適的基本能力。在高中信息技術(shù)課中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，可提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的能力層次，可確立信息技術(shù)課程的核心價(jià)值與核心內(nèi)容，可使信息技術(shù)課從實(shí)用性教育轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)性教育。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);計(jì)算思維;高中教育

中圖分類號(hào)：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-9132（2019）12-0087-01

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.12.078

了解課程背后所代表的思想是學(xué)習(xí)一門課程為之重要的前提與核心，這樣才能在生活與學(xué)習(xí)中利用這種思想去解決實(shí)際問題。如同學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)目的是為了養(yǎng)成一種數(shù)學(xué)思維來解決生活中遇到的問題。反觀以前傳承下來的對(duì)信息技術(shù)課程的認(rèn)識(shí)主要是以學(xué)習(xí)一門技術(shù)為主，每個(gè)模塊的課程內(nèi)容主要代表還是該類技術(shù)的軟件操作。學(xué)生學(xué)會(huì)的也只是利用簡(jiǎn)單的工具解決一些簡(jiǎn)單的問題，或者熟練使用各種工具與方法的組合解決相對(duì)復(fù)雜的問題，他們并沒有達(dá)到一種創(chuàng)造應(yīng)用的層次，違背了利用課程思想去創(chuàng)造出新的工具和新的方法有效解決相關(guān)問題的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

一、計(jì)算機(jī)思維的概念

關(guān)于計(jì)算機(jī)思維的定義可以通俗解釋為：通過約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看來困難的問題重新闡釋成一個(gè)大眾知道問題怎樣解決的方法，這是利用海量數(shù)據(jù)來加快計(jì)算，在時(shí)間和空間之間，在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行折中的思維方法。

計(jì)算思維利用啟發(fā)式推理來尋求解答，就是在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度。它就是搜索、搜索、再搜索。計(jì)算思維利用海量數(shù)據(jù)來加快計(jì)算，在時(shí)間和空間之間，在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行權(quán)衡。

計(jì)算思維的普適性在其他學(xué)科中也有表現(xiàn)，如機(jī)器學(xué)習(xí)改變了統(tǒng)計(jì)學(xué)。就數(shù)學(xué)尺度和維數(shù)而言，統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)用于各類問題的規(guī)模僅在幾年前還是不可想象的。

二、對(duì)計(jì)算思維素養(yǎng)的具體要求

如今阿里巴巴、百度、騰訊等諸多知名企業(yè)，以及許多由風(fēng)險(xiǎn)投資所支持的初創(chuàng)企業(yè)，都在利用大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)，從人臉識(shí)別到信息聊天機(jī)器人，都在積極運(yùn)用計(jì)算思維的方便性，由此計(jì)算思維的教學(xué)在教育行業(yè)也是備受關(guān)注。而人工智能也在教育部最新發(fā)布的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)中，展現(xiàn)了自身的重要性。

相互支持共同構(gòu)建數(shù)字素養(yǎng)教育具體包括：

信息素養(yǎng)——學(xué)生能夠獲取解決問題所需的信息，分析信息和數(shù)據(jù)，用批判性思維技能做出合理的判斷，并分享信息進(jìn)行協(xié)作。

計(jì)算思維——學(xué)生能夠使用計(jì)算方法來定義問題和抽象特征，構(gòu)建模型和處理數(shù)據(jù)。目標(biāo)是通過適當(dāng)?shù)乃惴▉斫鉀Q問題，并建立可轉(zhuǎn)移的技能。

數(shù)字學(xué)習(xí)與創(chuàng)新——學(xué)生可以利用數(shù)字資源和工具來管理他們的學(xué)習(xí)過程，創(chuàng)造性地解決問題，解決學(xué)習(xí)任務(wù)，并建立創(chuàng)新的作品。他們必須建立獨(dú)立學(xué)習(xí)、協(xié)作、知識(shí)共享和創(chuàng)造的技能。

數(shù)字公民——學(xué)生必須在現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界中負(fù)責(zé)任地行事，并且知道如何保護(hù)自己和他人的權(quán)利和安全。此外，他們必須關(guān)心新技術(shù)所帶來的潛在社會(huì)和環(huán)境問題。

三、高中信息技術(shù)課程的創(chuàng)新選擇

在教學(xué)體系中，高中信息課程是長(zhǎng)期被忽視的。在升學(xué)考試的高強(qiáng)度壓力之下，高中信息技術(shù)課程漸漸變?yōu)楸粍?dòng)性學(xué)科。目前來說，學(xué)會(huì)使用一些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)軟件來處理數(shù)據(jù)，是現(xiàn)代公民必備的技能。高中信息技術(shù)課程的創(chuàng)新選擇是優(yōu)先建立信息社會(huì)的信息通識(shí)素養(yǎng)。

現(xiàn)在，推動(dòng)面向未來的教育，不僅僅是現(xiàn)代化的課程內(nèi)容，而且也要求教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，死記硬背或重復(fù)練習(xí)的學(xué)習(xí)方式將成為過去。根據(jù)最新的教育標(biāo)準(zhǔn)，課程和評(píng)估設(shè)計(jì)被要求必須具備基于現(xiàn)實(shí)世界項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與創(chuàng)造性解決問題。學(xué)生應(yīng)該利用技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技能來解決問題，包括他們自己的學(xué)習(xí)或獨(dú)立研究。

課程教材的內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)時(shí)代性，體現(xiàn)信息技術(shù)最新研究成果和發(fā)展趨勢(shì)，以及有獨(dú)特價(jià)值的創(chuàng)新內(nèi)容、應(yīng)用和案例寫入教材，特別是能反映信息技術(shù)和信息社會(huì)發(fā)展新面貌的內(nèi)容。

四、教師積極應(yīng)對(duì)高中信息技術(shù)課程

教師應(yīng)營(yíng)造有利于學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新的信息技術(shù)學(xué)習(xí)氛圍，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，以激發(fā)學(xué)生的探究欲望為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活相適應(yīng)的信息文化環(huán)境。

教師應(yīng)合理選用并探索新的教學(xué)方法與教學(xué)模式，學(xué)習(xí)、借鑒其他科目的成功經(jīng)驗(yàn)，吸收國(guó)內(nèi)外信息技術(shù)教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)，在繼承的基礎(chǔ)上大膽改革，探索新的教學(xué)方法與教學(xué)模式。教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的基礎(chǔ)水平和認(rèn)知特點(diǎn)差異，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)人個(gè)性化發(fā)展。教師可以通過設(shè)立多級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)和多樣的學(xué)習(xí)方式，讓不同的學(xué)生都能根據(jù)自己的實(shí)際需要選擇到合適的內(nèi)容，給學(xué)生提供多樣化的自主探索空間，鼓勵(lì)不同意見和創(chuàng)造性思路的迸發(fā)，鼓勵(lì)多樣化的問題解決方式和方法。教師可以根據(jù)學(xué)生的能力差異、水平差異針對(duì)性地實(shí)施分層次教學(xué)。

教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)發(fā)展的適應(yīng)能力，當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展速度快、知識(shí)更新周期短，光靠學(xué)校的有限學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。以后探索爭(zhēng)鳴不僅是學(xué)習(xí)的對(duì)象，更是信息時(shí)代公民進(jìn)行終身學(xué)習(xí)不可或缺的工具和環(huán)境。培養(yǎng)高中學(xué)生對(duì)不斷發(fā)展、變化的探索爭(zhēng)鳴的適應(yīng)能力，既是當(dāng)前教學(xué)的需要，也是培養(yǎng)信息時(shí)代公民的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖廣德，高丹陽.計(jì)算思維的培養(yǎng)：高中信息技術(shù)課程的新選擇[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015（7）.

[2]劉向永.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）概覽[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2018（5）.

[責(zé)任編輯 杜建立]

作者簡(jiǎn)介： 趙麗平（1985.12— ），女，漢族，河北寧晉人，中學(xué)二級(jí)，研究方向：高中信息技術(shù)教育教學(xué)。