智能時(shí)代鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng):內(nèi)生邏輯、現(xiàn)實(shí)困境與實(shí)踐進(jìn)路

付衛(wèi)東 汪 琪

一、引言

數(shù)字技術(shù)的強(qiáng)勢崛起推動大國教育博弈焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)變,計(jì)算思維培養(yǎng)為未來數(shù)字時(shí)代大國人才競爭提供了新視點(diǎn)和著力點(diǎn)。在2017年和2022年兩次義務(wù)教育信息科技(信息技術(shù))課程標(biāo)準(zhǔn)修訂中,計(jì)算思維均被納入學(xué)科核心素養(yǎng),而且還要求計(jì)算思維實(shí)踐活動圍繞抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)四個表征維度展開〔1〕?！读x務(wù)教育科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》也要求學(xué)生通過對客觀事物進(jìn)行抽象和概括,進(jìn)而建構(gòu)模型,并運(yùn)用模型分析、解釋現(xiàn)象和數(shù)據(jù),描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系及變化過程。其中隱含的科學(xué)素養(yǎng)表征也與計(jì)算思維有著契合之處〔2〕。顯然,將計(jì)算思維嵌入或內(nèi)化于基礎(chǔ)教育的發(fā)展邏輯之中,旨在培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字時(shí)代的全球勝任力,體現(xiàn)了黨的二十大“實(shí)施科教興國戰(zhàn)略,強(qiáng)化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐”的戰(zhàn)略部署,也為計(jì)算思維教育在基礎(chǔ)教育階段的全國性普及提供了重要依據(jù)。

當(dāng)前圍繞區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、元宇宙等新興技術(shù)形成的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)在鄉(xiāng)村場域,正加速鄉(xiāng)村社會步入智能時(shí)代。智能技術(shù)重塑鄉(xiāng)村生活場景,深刻變革思維方式。具體而言,大數(shù)據(jù)為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)興旺和社會治理提供了多元、科學(xué)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)耦合,智能農(nóng)業(yè)機(jī)器幫助農(nóng)民脫離手工勞作,以云計(jì)算為核心構(gòu)筑的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式更是拓寬了鄉(xiāng)村與外界的協(xié)作空間。顯然,僅僅擁有專業(yè)知識和技能的勞動者已無法滿足鄉(xiāng)村社會發(fā)展需求,亟需培養(yǎng)適應(yīng)智能化鄉(xiāng)村社會并具備復(fù)雜問題解決能力的時(shí)代新人,即運(yùn)用計(jì)算思維開展人機(jī)協(xié)同探索與實(shí)踐的智能化人才。近年來,隨著教育扶貧政策的落實(shí),越來越多的鄉(xiāng)村學(xué)子步入高等教育殿堂,然而,鄉(xiāng)村學(xué)子踏入社會所處的實(shí)際地位卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大眾期望,并衍生出“文化屌絲”“小鎮(zhèn)做題家”“當(dāng)代孔乙己”等污名化標(biāo)簽,因此,鄉(xiāng)村教育迫切需要重新審思應(yīng)該培養(yǎng)“什么樣的人”的問題。鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)不僅為瞬息萬變的智能化鄉(xiāng)村社會提供了“新農(nóng)”人才支撐,而且也有利于突破污名化的桎梏,提升其適應(yīng)未來社會可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字化生存力。本研究聚焦智能時(shí)代下鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培育的邏輯起點(diǎn),深入探討當(dāng)下鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)面臨的現(xiàn)實(shí)困境,并進(jìn)一步提出突破路徑,以期幫助鄉(xiāng)村教育實(shí)踐主體系統(tǒng)審思教育改革,并為鄉(xiāng)村人才振興改革、智能時(shí)代鄉(xiāng)村教育發(fā)展、數(shù)字化鄉(xiāng)村建設(shè)、智能時(shí)代思維鴻溝等研究領(lǐng)域覓求鏡鑒。

二、智能時(shí)代鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的內(nèi)生邏輯

(一)歷史邏輯:計(jì)算思維教育的緣起與著力點(diǎn)

計(jì)算思維于1980年由麻省理工學(xué)院教授西摩·派珀特(Seymour Papert)首次提及,但是直到2006年,美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)教授周以真才首次對計(jì)算思維概念作出界定,即運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念解決問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及理解人類行為的思維過程〔3〕。隨著計(jì)算思維概念研究與實(shí)踐的深入,對計(jì)算思維逐漸呈現(xiàn)出不同視角的解讀,其大致可歸結(jié)為四類:一是基于計(jì)算科學(xué)視角的工具技能應(yīng)用〔4〕〔5〕。二是基于思維過程視角的程序化思維方式〔6〕。三是基于問題解決能力培養(yǎng)視角強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的附屬性〔7〕。四是基于智能時(shí)代數(shù)字素養(yǎng)培育視角的計(jì)算思維多元要素〔8〕,此種解讀越來越為教育研究者關(guān)注,其原因在于趨于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的社會生態(tài)變遷,推動人類的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)與思維方式發(fā)生深層次變革,數(shù)字素養(yǎng)也越發(fā)成為未來社會數(shù)字公民的關(guān)鍵素質(zhì)指標(biāo)。傳統(tǒng)計(jì)算思維以問題分解、算法、抽象和自動化等為核心要素,顯然不足以支撐大眾數(shù)字化生活的需要,而融入數(shù)據(jù)思維、可視化理解、數(shù)字情感與倫理等多元要素適切時(shí)代所需。盡管國內(nèi)外眾多學(xué)者理解計(jì)算思維的角度不盡相同,但不可否認(rèn)的是面對智能化、普及化、大眾化的多維度社會發(fā)展事實(shí),計(jì)算思維教育蘊(yùn)含著適應(yīng)多維度社會發(fā)展教育需求的內(nèi)在價(jià)值意蘊(yùn)。計(jì)算思維的內(nèi)在價(jià)值是數(shù)據(jù)抽象、模型建設(shè)、自動化實(shí)現(xiàn)和解決問題,是一種兼具數(shù)學(xué)思維、工程思維、科學(xué)思維的跨學(xué)科性的思維〔9〕。通過計(jì)算思維教育個體能夠?qū)⒍喾N科學(xué)思維活動互補(bǔ)融合,形成動態(tài)的、綜合性思維架構(gòu),其中蘊(yùn)藏著提升解決問題能力的重要價(jià)值,將融入不同學(xué)科、場景乃至生活各方面。計(jì)算思維教育從娃娃抓起逐漸成為世界各國人才培養(yǎng)的共識,計(jì)算思維也因此成為了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家義務(wù)教育課程計(jì)劃的重要內(nèi)容,其中的典型表征為政府和科研機(jī)構(gòu)率先發(fā)布了計(jì)算思維教育的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)框架、落實(shí)政策及研究報(bào)告,使其共同承載著國家意志、社會發(fā)展以及個體發(fā)展的要素基點(diǎn),力求以計(jì)算思維教育契合培養(yǎng)國家戰(zhàn)略新型人才的時(shí)代所需。譬如,2018年,美國國際教育技術(shù)協(xié)會(ISTE)頒布了國際上首個冠以計(jì)算思維名稱的標(biāo)準(zhǔn)文本《計(jì)算思維能力標(biāo)準(zhǔn)(教育者)》(Computational Thinking Competencies Standards for Educators),對于開展計(jì)算思維教育實(shí)踐具有里程碑意義。2022年,歐盟委員會發(fā)布了《義務(wù)教育計(jì)算思維研究》(Reviewing Computational Thinking in Compulsory Education),指出在所調(diào)查的29個歐洲國家中,有25個國家將計(jì)算思維納入國家法定義務(wù)課程,并且其他4個國家都正在試點(diǎn)或擬定方案,不久將在國家戰(zhàn)略規(guī)劃中融入計(jì)算思維〔10〕。

2021年,聯(lián)合國教科文組織面向全球發(fā)布《共同重新構(gòu)想我們的未來:一種新的教育社會契約》,強(qiáng)調(diào)世界仍廣泛存在著不平等現(xiàn)象,教育的力量尚未足以建設(shè)一個公正、公平和可持續(xù)的世界。智能時(shí)代的熱潮下,各行各業(yè)依托計(jì)算機(jī)縱深發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更是無處不在,計(jì)算思維已然不是計(jì)算機(jī)專業(yè)人員所特有的,更不能單一歸屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科,每位受教育者都應(yīng)享有接受計(jì)算思維教育的機(jī)會,計(jì)算思維教育理應(yīng)落點(diǎn)于教育公平。教育公平是社會公平的支點(diǎn),不但是國際社會共同追求的教育應(yīng)然之態(tài),也是我國教育改革過程中的實(shí)然價(jià)值取向。新時(shí)代的教育立足于教育高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo),兼顧發(fā)展的高效率和追求高質(zhì)量教育公平,鄉(xiāng)村教育作為我國教育高質(zhì)量發(fā)展的“神經(jīng)末梢”,秉持教育公平的價(jià)值準(zhǔn)繩,推動鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)符合鄉(xiāng)村教育高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求,也是促進(jìn)教育公平的重要方式。同時(shí),依據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)長板理論,鄉(xiāng)村教育的高質(zhì)量發(fā)展勢必推動鄉(xiāng)村整體振興,把鄉(xiāng)村學(xué)生培養(yǎng)成為具備計(jì)算思維能力和現(xiàn)代理念的時(shí)代新人,為鄉(xiāng)村振興鑄造新引擎的同時(shí)也彰顯了鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)獨(dú)特的意蘊(yùn)和張力。因此,基于計(jì)算思維發(fā)展及教育公平,推動鄉(xiāng)村地區(qū)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)得以建構(gòu)起邏輯閉環(huán)。

(二)時(shí)代邏輯:催生鄉(xiāng)村數(shù)字公民培養(yǎng)新訴求

新一輪數(shù)字革命以信息化、智能化為典型特征,正成為推動中國鄉(xiāng)村社會高質(zhì)量發(fā)展的新引擎,人工智能、大數(shù)據(jù)、5G通信技術(shù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、元宇宙等智能技術(shù)的交疊集聚激活出鄉(xiāng)村場域的內(nèi)生潛能,催生出鄉(xiāng)村社會的新圖景、新業(yè)態(tài)與新模式。如基于深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法技術(shù)的自動化農(nóng)業(yè)機(jī)器人的推廣應(yīng)用,依托大數(shù)據(jù)開發(fā)的病蟲害監(jiān)測與治理系統(tǒng)。當(dāng)一系列類似于智能系統(tǒng)、AI機(jī)器人等智能軟硬件設(shè)備融入鄉(xiāng)村民眾生產(chǎn)生活時(shí),其潛藏的智能化理念與問題解決方式,在呈現(xiàn)形式、工具應(yīng)用方法等維度與傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村社會形態(tài)存在較大的差異,當(dāng)鄉(xiāng)村居民被淹沒在數(shù)字技術(shù)的浪潮中,必然會出現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的“水土不服”,以計(jì)算思維為代表的公民數(shù)字素養(yǎng)水平則成為其適應(yīng)和享受數(shù)字化鄉(xiāng)村社會的關(guān)鍵要素。然而,面對以自動化和智能化為特征指向的數(shù)字化社會,身處其中的異質(zhì)化群體間本身就在數(shù)字技術(shù)資源的“享有”和“使用”上存在數(shù)字鴻溝。2021年3月,中國社會科學(xué)院信息化研究中心發(fā)布調(diào)研報(bào)告《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下中國鄉(xiāng)村數(shù)字素養(yǎng)調(diào)查分析報(bào)告》,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示農(nóng)民數(shù)字素養(yǎng)得分僅為18.6,比全體人群均值低57%〔11〕。由此可見,我國城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝問題正在發(fā)生矛盾轉(zhuǎn)向,即由應(yīng)用鴻溝轉(zhuǎn)向素養(yǎng)鴻溝。

2021年11月,中共中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會辦公室在《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動綱要》中明確指出,要培養(yǎng)具有數(shù)字意識、計(jì)算思維、終身學(xué)習(xí)能力和社會責(zé)任感的數(shù)字公民?？梢?計(jì)算思維是公民數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的重要表征維度,其作為智能時(shí)代的產(chǎn)物,是一種運(yùn)用計(jì)算工具與方法求解問題的思維活動,是智能社會中每個人都應(yīng)掌握的思維方式。計(jì)算思維能夠幫助鄉(xiāng)村居民深入理解數(shù)字化產(chǎn)物和所處的數(shù)字化時(shí)代,聯(lián)系計(jì)算機(jī)虛擬世界表征推理現(xiàn)實(shí)問題、現(xiàn)象和規(guī)律。同時(shí),需發(fā)揮其他維度與數(shù)字素養(yǎng)的共鳴,構(gòu)筑與數(shù)字技術(shù)良性互動的人機(jī)共生關(guān)系,以保證他們今后順利適應(yīng)高速發(fā)展的數(shù)字化社會。例如,計(jì)算思維教育中強(qiáng)調(diào)的算法分析可幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)對個性化推薦算法的批判性認(rèn)知,有效規(guī)避其在短視頻娛樂或購物過程中的“算法黑箱”效應(yīng),以保護(hù)鄉(xiāng)村數(shù)字弱勢群體權(quán)利不受侵犯。所以,培養(yǎng)鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維切合提升公民數(shù)字素養(yǎng)的需要,為鄉(xiāng)村社會培育下一代數(shù)字主體,學(xué)生以自身的計(jì)算思維認(rèn)知和實(shí)踐反哺鄉(xiāng)村社會其他群體,能夠?yàn)猷l(xiāng)村智能生態(tài)培育更多的數(shù)字“基因”,亦能從源頭阻斷數(shù)字素養(yǎng)鴻溝的代際傳遞。

(三)技術(shù)邏輯:為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)注入新動能

鄉(xiāng)村教育高質(zhì)量發(fā)展離不開數(shù)字技術(shù)的支撐引領(lǐng)作用。我國先后頒布《教育信息化2.0行動計(jì)劃》《數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)指南2.0》《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動計(jì)劃(2022—2025年)》等文件,強(qiáng)調(diào)以教育數(shù)字化助力鄉(xiāng)村教育高質(zhì)量發(fā)展,促進(jìn)智能技術(shù)深度融入鄉(xiāng)村教育全要素和全過程。數(shù)字技術(shù)與鄉(xiāng)村教育整合創(chuàng)新,可以突破學(xué)校、班級、學(xué)科的邊界,在合理的教學(xué)秩序中不斷增強(qiáng)教學(xué)活力,使得鄉(xiāng)村教育得以發(fā)展和突破。數(shù)字技術(shù)作為重塑教育生態(tài)以及保障教育均衡和質(zhì)量的有效工具〔12〕,隨著在鄉(xiāng)村教學(xué)實(shí)踐中的深化應(yīng)用,進(jìn)而推動教學(xué)環(huán)境、資源和工具的全面重構(gòu)升級,特別是在我國鄉(xiāng)村教育優(yōu)質(zhì)資源短缺、師資結(jié)構(gòu)薄弱、教育治理相對落后的當(dāng)下,這些要素的跨時(shí)空深度融合與協(xié)同,賦予了鄉(xiāng)村學(xué)校計(jì)算思維教學(xué)從設(shè)計(jì)、實(shí)施到評價(jià)的更多的可能性和更強(qiáng)的靈活性,為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)帶來了新動能。因此,智能技術(shù)的賦能圖式使得鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)擁有廣闊的賦能場域,其自身擁有的學(xué)生群體、教育需求、鄉(xiāng)土特色等也源源不斷地吸引著技術(shù)強(qiáng)勢入場。

具體而言,鄉(xiāng)村地區(qū)學(xué)生借助數(shù)字教育平臺獲得優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源,并在虛擬數(shù)字人教師與智能學(xué)伴的輔助下完成計(jì)算思維學(xué)習(xí)任務(wù),提高了獨(dú)立解決問題的能力;基于知識圖譜、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),實(shí)時(shí)跟蹤獲取鄉(xiāng)村學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù),精準(zhǔn)診斷反饋鄉(xiāng)村學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和薄弱點(diǎn);基于元宇宙、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算思維虛擬實(shí)訓(xùn)平臺,通過抽象現(xiàn)實(shí)場景創(chuàng)建虛擬生活問題場景、計(jì)算比賽和活動的場域,促進(jìn)鄉(xiāng)村學(xué)生抽象思維發(fā)展?？梢哉f,無論采取何種技術(shù)動能,都不能否認(rèn)智能技術(shù)是鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的動因之一,故而必須認(rèn)真把握技術(shù)語境下鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)踐的各個環(huán)節(jié)。

(四)人才邏輯:發(fā)掘厚植于鄉(xiāng)土社會的人力資本

人才作為鄉(xiāng)村振興的第一資源要素,是全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的強(qiáng)大動力源。2021年,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)鄉(xiāng)村人才振興的意見》,提出“堅(jiān)持把鄉(xiāng)村人力資本開發(fā)放在首要位置,大力培養(yǎng)本土人才”〔13〕。然而,中央財(cái)經(jīng)大學(xué)主持發(fā)布的《中國人力資本報(bào)告 2022》顯示我國農(nóng)村人力資本總量為414.4萬億元,僅占全國人力資本總量的13.3%〔14〕。可見,我國鄉(xiāng)村人力資本總體水平較低,仍然是制約鄉(xiāng)村振興的重要因素。鄉(xiāng)村振興人才是關(guān)鍵,鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的根本旨?xì)w是為培養(yǎng)適應(yīng)智能化鄉(xiāng)土社會全面發(fā)展的人才,而教育則是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵,鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略從愿景到行動正推動著鄉(xiāng)村教育和人才培養(yǎng)的提檔升級。面對智能化鄉(xiāng)村社會的演進(jìn),相對于傳統(tǒng)知識與技能的掌握,學(xué)生更應(yīng)當(dāng)獲得思維能力的動態(tài)匹配。而計(jì)算思維作為“人類科技創(chuàng)新的三大支柱”之一,是當(dāng)代學(xué)習(xí)者應(yīng)掌握的一項(xiàng)分析和解決問題的能力〔15〕,培養(yǎng)鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維切合鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略需要。例如,培育具有計(jì)算思維能力,懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村的鄉(xiāng)土人才,使其理解機(jī)器的工作邏輯,提升人機(jī)協(xié)同能力,進(jìn)而促進(jìn)其與鄉(xiāng)村智慧化基礎(chǔ)設(shè)施和智能化機(jī)械設(shè)備的融合共生,最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)概念和數(shù)字化技術(shù)對鄉(xiāng)村現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和求解的目的。換言之,基于鄉(xiāng)村智能化情境,如果沒有足夠數(shù)量的擁有計(jì)算思維的人才作為支撐,就失去了未來鄉(xiāng)村新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新理念孵化的思維認(rèn)知基礎(chǔ),甚至還會制約現(xiàn)代化鄉(xiāng)村振興政策的落實(shí)與推廣。

三、智能時(shí)代鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)困境

(一)傳統(tǒng)育人理念尚未轉(zhuǎn)變,鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)缺乏協(xié)同支持

鄉(xiāng)村教育應(yīng)順應(yīng)智能化社會對人才培養(yǎng)的需要。當(dāng)前,鄉(xiāng)村教育面臨教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為推進(jìn)鄉(xiāng)村教育發(fā)展提質(zhì)升級,政府部門已然意識到智能技術(shù)對于鄉(xiāng)村教育的重要作用,但傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村育人理念尚未完全轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑瘯r(shí)代的育人理念,這主要表現(xiàn)為以下三個方面:一是受傳統(tǒng)技術(shù)主義思想的影響,政府在鄉(xiāng)村建設(shè)中重視智能工具的“技術(shù)凸顯”,而缺乏對鄉(xiāng)村本土居民的品格塑造和價(jià)值觀養(yǎng)成,造成“生命凹陷”。如部分鄉(xiāng)村學(xué)校前期主要將經(jīng)費(fèi)投入智能設(shè)施環(huán)境建設(shè),而后才進(jìn)行人的數(shù)字素養(yǎng)培訓(xùn),這種“重技輕人”觀念對人的存在的忽視間接導(dǎo)致了鄉(xiāng)村學(xué)校思維教育的長期缺位。二是部分鄉(xiāng)村學(xué)校強(qiáng)調(diào)教育只是為了高考升學(xué)的教育理念,重視功利性知識技能教育,忽視提升思維的素質(zhì)教育。如部分學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為計(jì)算思維是“虛”的,將計(jì)算思維教育視為鄉(xiāng)村學(xué)校“錦上添花”的選項(xiàng)。三是家長的“離農(nóng)”觀念,認(rèn)為上學(xué)是農(nóng)村孩子的唯一出路,以單一的成績指標(biāo)要求孩子,導(dǎo)致孩子思維能力難以發(fā)揮。因此,受制于鄉(xiāng)村傳統(tǒng)育人中的陳舊理念,對鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)缺乏緊迫感和危機(jī)感,鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維教育很難獲得協(xié)同支持的空間,其結(jié)果是愈來愈多的鄉(xiāng)村學(xué)生被冠以“小鎮(zhèn)做題家”“大學(xué)生農(nóng)民工”等社會標(biāo)簽。

(二)信息科技課程迷失,鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)脫離立足之本

信息科技課程中所鑲嵌的分治、遞歸、可視化和動態(tài)規(guī)劃等以解決復(fù)雜問題為核心的策略性知識元素,使之成為學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的立足之本,相關(guān)實(shí)證研究也表明信息科技課程中開展的教學(xué)實(shí)踐能夠有效提升學(xué)生的計(jì)算思維能力〔16〕〔17〕。因此,鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)如若脫離信息科技課程的核心體驗(yàn)場,學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展便是“無本之木”。然而,當(dāng)前鄉(xiāng)村教育依然面臨著信息科技課程迷失的困境。一方面,在鄉(xiāng)村信息課程建設(shè)上,教師隊(duì)伍嚴(yán)重匱乏,鄉(xiāng)村信息科技課程難以依據(jù)新課標(biāo)要求獨(dú)立開課,鄉(xiāng)村學(xué)校面臨信息科技課程“難開足”的問題。據(jù)調(diào)查,2020年,我國鄉(xiāng)村小學(xué)信息技術(shù)教師共96376名,平均每個農(nóng)村教學(xué)班僅擁有0.10名信息技術(shù)教師〔18〕。另一方面,鄉(xiāng)村信息科技課程教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)科教學(xué)內(nèi)容偏倚于“知識普及”和“工具應(yīng)用”,這種應(yīng)用導(dǎo)向型教學(xué)致使學(xué)生高階思維素養(yǎng)被忽視,學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)更是淪為教學(xué)的“荒地”。有針對23個省(市)的調(diào)查顯示,65.9%的鄉(xiāng)村學(xué)生反映自己不會認(rèn)真學(xué)習(xí)信息科技課程〔19〕。除此之外,本研究在針對湖北省多所鄉(xiāng)村學(xué)校的調(diào)研訪談中發(fā)現(xiàn),由于信息科技課程的邊緣化,鄉(xiāng)村教師喪失自我發(fā)展內(nèi)驅(qū)力,很難將新課標(biāo)理念落實(shí)于實(shí)際教學(xué),多數(shù)信息科技教師處于“失標(biāo)”狀態(tài)。與此同時(shí),鄉(xiāng)村學(xué)生長期受到主副科觀念的驅(qū)使,缺乏對信息科技課程的學(xué)習(xí)意識,教師對課堂難以管理,進(jìn)而阻滯了信息科技課堂發(fā)揮實(shí)效,鄉(xiāng)村學(xué)校面臨信息科技課程“難開好”的問題。

(三)鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展孤島效應(yīng),計(jì)算思維跨學(xué)科效能難以凸顯

教師專業(yè)發(fā)展是教師知識技能更新和深化的動態(tài)過程。然而,由于鄉(xiāng)村教師所處的特殊地域,加之受到自然環(huán)境、技術(shù)等因素的限制,導(dǎo)致鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展被擱置或延緩,鄉(xiāng)村教師發(fā)展逐漸趨于靜態(tài)封閉狀態(tài),最終形成孤島效應(yīng)。一方面,由于鄉(xiāng)村學(xué)校師資結(jié)構(gòu)性缺編問題〔20〕,其內(nèi)部不同學(xué)科教師無法開展集體性的教研活動,繁重的教學(xué)任務(wù)致使教師跨學(xué)科教研難以持續(xù),教學(xué)研究也因缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、組織協(xié)作而寸步難行。另一方面,鄉(xiāng)村區(qū)域間教師由于交流渠道單一狹窄,各自僅保留著師范教育階段習(xí)得的學(xué)科知識和教育通識知識,教師對于新課標(biāo)知識和新教學(xué)理念的獲取途徑相對閉塞。針對全國40所學(xué)校的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,每月參與市級研修的鄉(xiāng)村教師比例僅為14.42%〔21〕。盡管現(xiàn)階段鄉(xiāng)村教師研修途徑不斷拓寬,但仍然存在著研修內(nèi)容吻合度低、知識體系陳舊等問題。例如,有調(diào)查顯示,鄉(xiāng)村教師信息化培訓(xùn)中93%的教師反映培訓(xùn)內(nèi)容以操作技能為主,忽視新教育理念的普及和思維培養(yǎng)。當(dāng)下,計(jì)算思維發(fā)展趨于大眾化和普適化,開展學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)跨學(xué)科實(shí)踐已成為國際共識〔22〕,而我國鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展中顯現(xiàn)出的孤島效應(yīng),正鈍化其對計(jì)算思維概念的理解、識別和探尋,鄉(xiāng)村教師協(xié)同開展計(jì)算思維跨學(xué)科教育活動更是舉步維艱。

四、智能時(shí)代鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的實(shí)踐進(jìn)路

(一)頂層設(shè)計(jì):助推鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的理性接納

智能時(shí)代鄉(xiāng)村學(xué)生要實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維發(fā)展,需要鄉(xiāng)村教育內(nèi)外部諸多要素的協(xié)調(diào)聯(lián)動。其中,最為關(guān)鍵的是結(jié)合鄉(xiāng)村教育的文化場域,積極引導(dǎo)校長、教師、學(xué)生、家長等利益相關(guān)者的觀念轉(zhuǎn)變。因此,需要以政府頂層設(shè)計(jì)為引領(lǐng),推進(jìn)鄉(xiāng)村教育主體對計(jì)算思維教育理念的理性接納,發(fā)揮“政府引導(dǎo)、學(xué)校支持、家長認(rèn)同”的三方主體協(xié)同支持效應(yīng),為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)構(gòu)筑價(jià)值根基。

首先,鄉(xiāng)村教育部門要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“技術(shù)主義”觀念,注重學(xué)生數(shù)字化思維素養(yǎng)的培養(yǎng),強(qiáng)化鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維教育的制度供給,完善落實(shí)政策保障,推動建立系統(tǒng)化、精細(xì)化和在地化的鄉(xiāng)村計(jì)算思維育人機(jī)制。一方面,在國家相關(guān)總體方案的基礎(chǔ)上,地方教育行政部門應(yīng)重新建構(gòu)計(jì)算思維教育與鄉(xiāng)村教育宏觀規(guī)劃相結(jié)合的頂層設(shè)計(jì),分層分類制定計(jì)算思維教育融入鄉(xiāng)村教育的相關(guān)制度設(shè)計(jì)、實(shí)施保障體系以及常態(tài)化落地政策等實(shí)施規(guī)范,同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮總體規(guī)劃、融入方案、焦點(diǎn)任務(wù)、組織實(shí)施等內(nèi)容,形成切合鄉(xiāng)村實(shí)際場域、關(guān)聯(lián)聚合、統(tǒng)籌推進(jìn)的鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)體系。另一方面,凝聚多方智慧力量協(xié)同共商,統(tǒng)籌規(guī)劃覆蓋學(xué)前、小學(xué)和中學(xué)等學(xué)段的計(jì)算思維教育方案。教育主管部門應(yīng)會同高校專家、一線教師和社會少兒編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)共同制定各學(xué)段計(jì)算思維培養(yǎng)的教師要求和學(xué)生標(biāo)準(zhǔn),包括教師實(shí)施計(jì)算思維教學(xué)的課堂規(guī)范和學(xué)生所需完成的具體實(shí)踐活動。依據(jù)鄉(xiāng)村學(xué)生各學(xué)段群體特征、思維認(rèn)知水平,由淺入深、從點(diǎn)到面引入計(jì)算思維核心素養(yǎng),構(gòu)建一個系統(tǒng)連貫、銜接有效的鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維學(xué)習(xí)體系。

其次,鄉(xiāng)村學(xué)校應(yīng)當(dāng)拓寬學(xué)生思維教育空間,打破“唯成績”“唯升學(xué)”的桎梏。鄉(xiāng)村學(xué)校作為學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的核心場域,應(yīng)當(dāng)建立起囊括計(jì)算思維教師“教”和學(xué)生“學(xué)”的活動系統(tǒng)。鄉(xiāng)村學(xué)?？梢詫ⅰ耙再惔賹W(xué),以賽促教”作為動力機(jī)制,鼓勵教師開發(fā)計(jì)算思維校本課程和開展計(jì)算思維跨學(xué)科教學(xué)競賽,推動校域?qū)W生計(jì)算思維培養(yǎng)特色化和多元化,并將成果形成典型案例,以工作動態(tài)、活動簡報(bào)、成果展示、經(jīng)驗(yàn)借鑒等多種專題形式進(jìn)行宣傳,最大程度喚醒鄉(xiāng)村教師計(jì)算思維教學(xué)的熱情,從而帶動更多的鄉(xiāng)村教師更新教育理念。同時(shí),鼓勵鄉(xiāng)村學(xué)生積極參加國際性或全國性計(jì)算思維競賽,如Bebras國際計(jì)算思維挑戰(zhàn)賽 、谷歌全國中小學(xué)生計(jì)算思維與編程挑戰(zhàn)賽、全國藍(lán)橋杯大賽中小學(xué)創(chuàng)意編程組,為學(xué)生計(jì)算思維學(xué)習(xí)成果提供輸出渠道。此外,鄉(xiāng)村學(xué)校應(yīng)積極對接公益組織、民營機(jī)構(gòu)、高校支教團(tuán)隊(duì)等社會主體,于線上線下混合開展計(jì)算思維講座、機(jī)器人與編程學(xué)習(xí)訓(xùn)練營、計(jì)算機(jī)科普公益課堂、中小學(xué)生計(jì)算思維知識科普等活動,尋求鄉(xiāng)村計(jì)算思維教育內(nèi)源式發(fā)展與外援式增長的交叉點(diǎn)。例如,王康等人在湖北省宣恩縣開展的為期3個月的學(xué)生計(jì)算思維“送培送展”活動,實(shí)踐結(jié)果表明對鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維能力提升顯著〔23〕。

最后,鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維教育的落地與家長的教育觀念也息息相關(guān),因此,要打破鄉(xiāng)村家長“唯升學(xué)”“唯成績”的固化思維枷鎖,促使家長摒棄傳統(tǒng)教育中的陳舊觀念,喚醒其對孩子未來參與社會競爭的核心高階素養(yǎng)的追求。一方面,大力宣傳計(jì)算思維對于學(xué)生未來成長的重要作用,提升家長對于數(shù)字化教育理念的認(rèn)知水平。通過讓家長參與和體驗(yàn)學(xué)生計(jì)算思維教育實(shí)踐過程,便于其真實(shí)客觀認(rèn)識學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的發(fā)生過程,深度體悟教育行為,進(jìn)一步激發(fā)鄉(xiāng)村家長對計(jì)算思維教育價(jià)值的接納和探尋。另一方面,借助家校合作平臺,融入學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)內(nèi)容。深化家長對培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的認(rèn)同感和責(zé)任感,引導(dǎo)家長為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維的長效化培養(yǎng)建言獻(xiàn)策。

(二)技術(shù)重構(gòu):打造鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維泛在育人空間

以新一代人工智能為代表的數(shù)字技術(shù)正在成為推動鄉(xiāng)村教育變革的重要因素。尤其是在我國鄉(xiāng)村信息科技師資結(jié)構(gòu)性短缺、教學(xué)質(zhì)量水平不高、課程教育資源不足的當(dāng)下,數(shù)字技術(shù)可有效促進(jìn)鄉(xiāng)村信息科技教學(xué)創(chuàng)新、豐富教育資源要素、提升課程評價(jià)科學(xué)性,幫助鄉(xiāng)村學(xué)校信息科技課程開足開好,為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)提供“立足之本”。同時(shí),數(shù)字技術(shù)也為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)了精準(zhǔn)、智能、交互式環(huán)境,為其計(jì)算思維個性化、多元化發(fā)展提供培育路徑。

首先,借助智能技術(shù)適配學(xué)生學(xué)習(xí)過程,為鄉(xiāng)村教育主體計(jì)算思維教育泛在提供科學(xué)精準(zhǔn)的技術(shù)支持。一是基于深度學(xué)習(xí)算法的學(xué)習(xí)分析技術(shù)為學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)提供風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測,通過定時(shí)集中收集學(xué)習(xí)者多模態(tài)數(shù)據(jù),包括學(xué)習(xí)者情緒、表情、學(xué)習(xí)投入度等特征,綜合研判、及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者計(jì)算思維發(fā)展的潛在風(fēng)險(xiǎn),從而幫助鄉(xiāng)村學(xué)生改進(jìn)思維認(rèn)知方式。二是融合知識圖譜、深度知識追蹤、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、生成式人工智能(AIGC)等技術(shù),構(gòu)建鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),通過對學(xué)習(xí)者的原始特征、知識表征狀態(tài)、動態(tài)人機(jī)交互數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,附著大語言模型提供的動態(tài)資源池生成切合學(xué)習(xí)者知識水平、學(xué)習(xí)需求的個性化計(jì)算思維學(xué)習(xí)資源序列。這種自我調(diào)節(jié)與機(jī)器調(diào)節(jié)相結(jié)合的個性化學(xué)習(xí)方式,為鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維迭代式、關(guān)聯(lián)式、牽引式發(fā)展提供了技術(shù)保障。此外,依托云計(jì)算的虛擬化技術(shù)整合計(jì)算思維學(xué)習(xí)和教學(xué)實(shí)施、評價(jià)等常用干預(yù)工具,如Scratch、APP Inventor、Xmind,集成云端可視化軟件平臺適配手機(jī)、平板、電腦等多端系統(tǒng),為鄉(xiāng)村教師和學(xué)生提供“低地板、高天花板”的計(jì)算思維軟件工具,以集約化、效益化的軟件平臺極大降低計(jì)算思維工具的使用門檻和高額費(fèi)用。

其次,思維教育不可教條地被認(rèn)為是知識的陳述,更需要學(xué)生借助現(xiàn)實(shí)場景開展實(shí)踐活動進(jìn)行思維的理解、體悟和摸索。由于鄉(xiāng)村場館資源匱乏,師生缺少計(jì)算思維體悟環(huán)境,可以借助虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)環(huán)境資源,拓寬鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維育人場景。一方面,供給公共場館資源及服務(wù),賦予鄉(xiāng)村學(xué)生無邊界的計(jì)算思維場館體驗(yàn)。創(chuàng)建虛擬數(shù)字圖書館、博物館、科技館和AR計(jì)算思維體驗(yàn)平臺等社會公共資源,突破鄉(xiāng)村地區(qū)資源和環(huán)境限制,為鄉(xiāng)村學(xué)生提供從沉浸式感知知識到模擬問題解決的中介場和實(shí)習(xí)場,利用虛擬場館資源融合真實(shí)場景,讓學(xué)習(xí)者通過問題識別、資料收集、構(gòu)建方案、模型設(shè)計(jì)等來全方位、全過程感知和體驗(yàn)計(jì)算思維實(shí)踐價(jià)值。另一方面,推動鄉(xiāng)村虛擬教研室建設(shè),匯聚鄉(xiāng)村教育領(lǐng)域中融合互促的共生力量,建成跨區(qū)域、跨學(xué)科或跨專業(yè)的泛在知識共同體,激勵鄉(xiāng)村教師開展常態(tài)化“云端”教研,縮短鄉(xiāng)村教師先進(jìn)知識理念的更新周期,促使不同的學(xué)科教育理念能夠在鄉(xiāng)村教師群體里遷移流動,使鄉(xiāng)村教師能夠體悟到不同學(xué)科知識理念,以便其更好地開展跨學(xué)科教學(xué)。

最后,集成計(jì)算思維評測工具鏈接大數(shù)據(jù)技術(shù),構(gòu)建鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維監(jiān)測平臺,實(shí)現(xiàn)全域?qū)W生監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)可視化、預(yù)判思維發(fā)展鴻溝風(fēng)險(xiǎn)、適時(shí)干預(yù)反饋以及全員計(jì)算思維發(fā)展精準(zhǔn)化。通過對區(qū)域?qū)W生群體計(jì)算思維發(fā)展的動態(tài)監(jiān)測,生成不同地域?qū)W生思維發(fā)展的“能力地圖”,精準(zhǔn)識別教育變革過程中的弱勢地區(qū)和邊緣化學(xué)生群體,強(qiáng)化教育資源投入,從而有效規(guī)避思維鴻溝的風(fēng)險(xiǎn)。另外,基于個體評測數(shù)據(jù)生成學(xué)生的計(jì)算思維畫像,為鄉(xiāng)村教師開展數(shù)據(jù)驅(qū)動式計(jì)算思維教學(xué)評價(jià)提供參考。

(三)要素優(yōu)化:探索鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維在地化教育生態(tài)

鄉(xiāng)村教育蘊(yùn)含豐富的鄉(xiāng)土元素和獨(dú)特的資源稟賦。把握鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的鄉(xiāng)土內(nèi)生性,以鄉(xiāng)村計(jì)算思維教育在地化為依托,統(tǒng)整鄉(xiāng)村教育資源,融通在地化的計(jì)算思維課程內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維的在地化情境體驗(yàn),可有效規(guī)避鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展的孤島效應(yīng),形成融合培養(yǎng)不同學(xué)科計(jì)算思維的教育生態(tài)。

首先,優(yōu)化鄉(xiāng)村教師培養(yǎng),為鄉(xiāng)村計(jì)算思維教育實(shí)施提供源泉活水。一方面,優(yōu)化鄉(xiāng)村教師供給。依托“碩師計(jì)劃”“特崗計(jì)劃”“援教計(jì)劃”“優(yōu)師計(jì)劃”等鄉(xiāng)村教師定向培養(yǎng)政策,高校應(yīng)當(dāng)將教師計(jì)算思維理論和實(shí)踐融入培養(yǎng)方案,并在不同學(xué)科教學(xué)課程中引導(dǎo)師范生將計(jì)算思維深度融合于本學(xué)科實(shí)踐過程中,培養(yǎng)具備計(jì)算思維基本素養(yǎng)的鄉(xiāng)村定向教師。如在“現(xiàn)代教育技術(shù)”必修課程或“STEM教育”“人工智能教育應(yīng)用”等選修課中引入計(jì)算思維新單元,以供師范生研修實(shí)踐。另一方面,優(yōu)化鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展。構(gòu)建鄉(xiāng)村教師計(jì)算思維工作坊和校內(nèi)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐“雙端”共同體,為鄉(xiāng)土場域內(nèi)教師提供教學(xué)交流與分享平臺。研究證明,通過計(jì)算思維工作坊開展教師培訓(xùn),教師的計(jì)算思維教學(xué)能力在短期內(nèi)能夠顯著提升〔24〕。

其次,優(yōu)化鄉(xiāng)村課程資源,充足可用的課程資源也是教師開展教學(xué)的支持條件,鄉(xiāng)土課程和鄉(xiāng)土教材可作為鄉(xiāng)村計(jì)算思維教育在地化的重要資源載體。鄉(xiāng)村學(xué)校可在在地化理念支持下,基于現(xiàn)有鄉(xiāng)土課程將計(jì)算思維概念或?qū)嵺`活動嵌入課程設(shè)計(jì)方案,力求計(jì)算思維成為新鄉(xiāng)土課程開發(fā)的基本評價(jià)維度。同時(shí),整合隱性和顯性的本土教育資源,結(jié)合對計(jì)算思維表征維度的分解開發(fā)鄉(xiāng)土教材,重點(diǎn)關(guān)注不同維度與教材不同章節(jié)的契合性與各自的靈活性,在差異化的學(xué)科教材中采用隱性浸潤式、單元化合式、活動嵌入式等多種融合手段,形成優(yōu)質(zhì)化與在地化的鄉(xiāng)土教材。例如,STEM課程與培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維互利共生〔25〕,并且鄉(xiāng)村蘊(yùn)含著開展STEM教育的學(xué)科資源〔26〕,鄉(xiāng)村學(xué)校可以以學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展為目標(biāo),促進(jìn)STEM課程的鄉(xiāng)土實(shí)踐。在鄉(xiāng)土元素和STEM課程加持下,鄉(xiāng)村計(jì)算思維的教育價(jià)值將不斷提升。另外,以鄉(xiāng)村“雙減”實(shí)施后的課后服務(wù)為契機(jī),用好國家中小學(xué)智慧教育平臺,有的放矢開展計(jì)算思維教育實(shí)踐。平臺現(xiàn)已建成10個育人資源的優(yōu)質(zhì)板塊,同時(shí)覆蓋國家博物館以及清華大學(xué)、北京大學(xué)等知名高校線上博物館資源。教師可以突破鄉(xiāng)村教育資源匱乏的藩籬,利用平臺的豐富資源開展課后服務(wù),助力學(xué)生對科普知識和計(jì)算思維跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)。

最后,優(yōu)化教學(xué)實(shí)施過程。除信息科技教師外,其他教師應(yīng)關(guān)注本學(xué)科和信息科技學(xué)科的新課標(biāo),深刻體悟本學(xué)科核心素養(yǎng),參考計(jì)算思維整合框架,結(jié)合鄉(xiāng)土元素發(fā)掘?qū)W科教學(xué)過程中蘊(yùn)藏的計(jì)算思維素養(yǎng)。例如,針對語文、英語、政治等學(xué)科的閱讀寫作模塊,教師可鼓勵學(xué)生解構(gòu)文章,練習(xí)計(jì)算思維所蘊(yùn)含的分解和抽象技能;地理教師可通過講解本地區(qū)特有的地形地貌特征,讓學(xué)生手繪地形圖,鍛煉建模技能;生物教師可結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源環(huán)境建設(shè)設(shè)置相應(yīng)問題,鍛煉學(xué)生問題解決能力。除此之外,還應(yīng)關(guān)注鄉(xiāng)村學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的學(xué)段差異,小學(xué)低年級側(cè)重任務(wù)的趣味性和生活化,如分解動物身體部位、識別肢體特征、對動植物進(jìn)行歸類等。小學(xué)高年級學(xué)生可以利用相關(guān)計(jì)算思維工具開展實(shí)踐,如教師課堂教學(xué)中使用思維導(dǎo)圖總結(jié)課程知識、利用Scratch軟件編寫二十四節(jié)氣小游戲等。中學(xué)生則可以借助鄉(xiāng)村環(huán)境的真實(shí)案例,鍛煉和發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力,如讓學(xué)生收集空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)分析鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題、使用各種工具設(shè)計(jì)民俗產(chǎn)品等。另外,值得注意的是,以往城市地區(qū)計(jì)算思維教學(xué)實(shí)踐中產(chǎn)生了大量支持工具和教學(xué)模式,如Tynker、Alice、ToonTalk、WPBL、APT教學(xué)模式、“輕游戲”教學(xué)模式等,教師在鄉(xiāng)村計(jì)算思維教學(xué)實(shí)踐中對工具的選取和模式的應(yīng)用,應(yīng)當(dāng)避免“向城性”的價(jià)值取向,綜合鄉(xiāng)村學(xué)?，F(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和資源條件進(jìn)行理性選擇。