計算思維引領下高中信息技術教學策略研究

員曉凱

摘? 要 闡述計算思維的概念，探討高中信息技術教學實踐中存在的對信息技術核心素養(yǎng)認識不足、教學課時不足、學生成績出現(xiàn)分化、師生教學交互不足、學生參與度不高、教學評價形式單一、評價內(nèi)容不全面等問題，提出以計算思維為導向的高中信息技術教學流程和教學策略，以期提高教學質(zhì)量。

關鍵詞 高中信息技術;計算思維;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.67? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）05-0062-02

1 前言

隨著信息技術的快速發(fā)展，信息技術教育已經(jīng)從培養(yǎng)學生軟件操作能力，向關注學生計算思維的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g課程標準（2017年版）》闡述了信息技術學科核心素養(yǎng)的主要要素及具體內(nèi)涵，即培養(yǎng)具有信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任的數(shù)字化公民[1]。計算思維是高中信息技術核心素養(yǎng)的核心所在，如何將計算思維引入高中信息技術教學，使學生認識和理解計算思維的內(nèi)涵，培養(yǎng)學生的計算思維意識，解決教學中存在的問題，最終促進學生能夠靈活運用所學知識，促進知識的遷移應用，是值得去探索的。

2 計算思維的定義

2006年，周以真將計算思維定義為“計算思維是一種遞歸方式，運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”[2]。計算思維采用計算機方式界定問題，突出問題的解決方案，強調(diào)抽象概括能力和邏輯思辨能力的培養(yǎng)，注重解決方法的遷移。簡單來說，計算思維就是采用計算機科學領域的一系列思想與方法形成問題解決方案的思維過程。

3 問題分析

高中信息技術教學培養(yǎng)學生利用信息技術分析、解決問題的能力，提高學生的信息素養(yǎng)，促進學生知識遷移，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。然而大多數(shù)教師對信息技術課程的重要性認識不足，對信息技術核心素養(yǎng)認識不足，忽略了學科思維的培養(yǎng);課堂教學中存在諸多問題：只注重學生操作軟件的熟練程度，忽視了使用信息技術解決問題的能力，導致以計算思維為核心的信息技術核心素養(yǎng)目標難以實現(xiàn);課堂以講授為主，學生練習為輔，教學交互不足，課堂參與度不高;以總結性評價為主，對過程性評價和同伴互評關注不夠，難以發(fā)揮教學評價的有效作用。

信息技術核心素養(yǎng)認識不足? 在傳統(tǒng)高中信息技術課程教學中，只注重課程理論知識的傳授和相關操作技能的掌握，沒有深層次解讀和理解高中信息技術核心素養(yǎng)的要求，在教學中缺乏對學生計算思維的培養(yǎng)，不能引起學生深層次的思考，導致學生難以養(yǎng)成具有問題求解、問題解決策略方案和行為理解的計算思維能力[3]。

教學課時不足，學生成績出現(xiàn)分化? 目前在高中教學安排中，信息技術課程課時相對較少，一般每周只有一節(jié)課，這對于一門涉及算法、程序具有實踐操作性質(zhì)的課程來說是遠遠不夠的。而且由于一些原因，比如學生的思維能力差異、學習能力差異、前期對計算機的接觸時間差異等個體差異，加上高中學生由于重點學科的壓力，對信息技術課程的課后投入時間有限，很容易造成學生之間成績分化、能力程度不一的現(xiàn)象，逐漸就會使部分學生喪失對信息技術課程的學習興趣與信心，甚至導致很多學生跟不上教學進度。

課堂交互不足，課堂參與度不高? 建構主義認為：學習是學習主體在情境中自主建構知識意義的過程，好的教學效果取決于人與人之間的互動、情境的創(chuàng)設、新舊知識間的聯(lián)系。課堂上的師生互動、生生互動是激發(fā)學生學習興趣和動機的主要因素之一，也是使學生進行深度學習的主要環(huán)節(jié)。高中信息技術課堂能夠更好地依托信息技術設備拓展課堂交互渠道，創(chuàng)設知識情境，及時反饋課堂信息。然而，現(xiàn)在的高中信息技術課程仍然以教師講授為主、學生練習為輔，課堂教學交互不足，學生參與度不高。信息技術課程忽略了信息技術的實際應用，即利用信息技術提高課堂互動，促進學生參與。

評價形式單一? 高中信息技術課程以總結性評價為主，對過程性評價和同伴互評較少，評價形式單一，以考試結果來評價學生的學習結果，極少關注學生解決問題的方案;忽視信息技術為課堂評價方式服務的功能，沒有以信息技術為依托，多種途徑獲取學生學習情況、問題解決方案、課堂協(xié)作、課后學習等情況并進行全面評價[4]。

4 計算思維引領下高中信息技術教學流程

本研究依托信息技術教學實施過程，以培養(yǎng)計算思維為導向，針對高中信息技術存在的問題，設計計算思維引領下的高中信息技術教學流程，如圖1所示。該流程將課堂教學分為創(chuàng)設情境、分析問題、解決問題、完成任務、分享交流等環(huán)節(jié)。計算思維的培養(yǎng)主要集中在問題解決環(huán)節(jié)，體現(xiàn)出計算思維的算法、分解、抽象、概括、評估等方面的內(nèi)涵，并有效運用抽象思維、遞歸思維、工程思維、數(shù)據(jù)思維等思維。總的來說，該教學流程對計算思維進行了學科融合，將計算思維融于信息技術教學核心環(huán)節(jié)，指導教師進行教學設計，培養(yǎng)學生計算思維。

5 計算思維引領下的高中信息技術教學策略

基于教學對象不同，采用不同的教學方法? 對于學生在計算機領域的知識儲備與學習能力等差異所引發(fā)的一些問題，學校可以在學生剛?cè)雽W時進行一次計算機水平摸底測試，主要測試學生的計算機基礎、思維能力、理解水平等;然后基于摸底的結果對學生進行分組，比如分為高階班、中等班和基礎班。其中高階班主要是計算機水平相對較高，而且思維理解能力較好的學生，中等班則是處于中等水平的學生;基礎班就是水平相對較薄弱的學生。對于不同的班級，教師可以采用不同的教學方法，教學內(nèi)容及進度也要根據(jù)不同班級的學習情況有所區(qū)分，做到因材施教。

項目式教學，提高學生參與度? 在教學中，教師利用信息技術手段創(chuàng)設情境，以項目式教學為主要手段，依托真實情境，以問題解決或者任務完成來引導教與學過程，通過參與項目實施來提升學生解決問題的能力。學生通過小組協(xié)作、自主探究、尋求幫助等方式，利用信息技術手段判斷、分析、查找、綜合各種信息資源，形成問題解決的方案，完成項目要求。總之，課堂教學在不斷突出學生主體地位，加強學生間相互協(xié)作的同時，幫助學生提升思維能力，加強課堂交互，提高學生參與度。

創(chuàng)新評價形式，發(fā)揮評價作用? 培養(yǎng)學生計算思維還可以從教學評價入手，創(chuàng)新評價形式，發(fā)揮評價作用。傳統(tǒng)高中信息技術課程的評價模式主要是通過考試進行總結性評價，導致師生只關注對重點知識的理解和記憶，而忽略對學生計算思維的關注與培養(yǎng)。因此，在信息技術高速發(fā)展的同時，教師可以借助信息技術的優(yōu)勢創(chuàng)新評價方式，豐富評價手段，將評價應用于學生學習活動的始終，突出過程性評價的主導作用，調(diào)動學生的積極性，將學生自評、組間互評、教師評價靈活組合運用，利用網(wǎng)絡討論組、項目協(xié)作空間、作業(yè)平臺等數(shù)據(jù)，評價學生的積極性和作業(yè)完成情況，從而對學習行為和教學過程進行優(yōu)化。

注重知識遷移，創(chuàng)新實踐應用? 在高中信息技術教學中，教學內(nèi)容與實際生活脫節(jié)，任課教師缺少計算思維的應用意識，只重視教學內(nèi)容的講解，忽略教學內(nèi)容的遷移應用，沒有將解決問題的方案遷移到其他相關問題的解決之中[5]。因此，教師在進行課程設計時，要注重聯(lián)系實際問題，引導和鼓勵學生利用計算思維和相應的信息技術知識去解決實際問題，并引導學生學會舉一反三，靈活運用知識和有效遷移。

其他注意事項

1）加強培養(yǎng)教師教學過程中的計算思維意識。教師是教學活動的組織者和引導者，因此首先要對教學內(nèi)容有充分的理解和認識，然后基于教學目標設計教學活動，善于運用多種教學方法引導學生進行學習探究活動，使學生能夠在自我探究中學習課程知識，同時能夠培養(yǎng)計算思維能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

2）有效結合信息技術學科競賽活動促進培養(yǎng)學生計算思維能力。除了課堂上的學習及教學活動采用小組合作等形式外，教師可以借助一些信息技術學科競賽活動促進學生運用計算思維解決問題的能力。比如借助全國信息技術奧林匹克聯(lián)賽這個平臺，適當引導學生解決題庫中的問題，培養(yǎng)學生從問題分析、算法選擇、程序?qū)崿F(xiàn)等環(huán)節(jié)有效解決問題的實踐能力，從而有效培養(yǎng)學生解決問題的思路和方法，促進計算思維能力的提高。

6 結語

在“互聯(lián)網(wǎng)+教學”大背景下，將計算思維引入高中信息技術課程教學，培養(yǎng)學生計算思維，掌握計算思維方法，提高計算思維應用能力，并根據(jù)計算思維的方法，利用信息技術知識分析和解決問題，生成解決方案，是提高學生信息技術核心素養(yǎng)的關鍵，也是當前教育信息化改革的重點。因此，教學實踐者更應該深入教學，發(fā)現(xiàn)問題，探究問題，創(chuàng)新實踐教學方式，幫助學生提高學習績效，培養(yǎng)學生的計算思維等能力，以更好地適應社會。

參考文獻

[1]劉向永.普通高中信息技術課程標準（2017年版）概覽[J].中國信息技術教育，2018（5）：4-6.

[2]Wing J M. Computational Thinking[J].Communica-tions of ACM，2006，49（3）：33-35.

[3]張紫琦.高中信息技術課程蘊含的計算思維分析[J].教育科學：引文版，2017，9（11）：99.

[4]牟琴，譚良，周雄峻.基于計算思維的任務驅(qū)動式教學模式的研究[J].現(xiàn)代教育技術，2011，21（6）：44-49.

[5]謝同祥，李藝.過程性評價：關于學習過程價值的建構過程[J].電化教育研究，2009（6）：17-20.