基于PBL的計算思維培養(yǎng)教學(xué)策略實踐與思考

劉曉玉

2017年版信息技術(shù)課標(biāo)明確將計算思維列為學(xué)科核心素養(yǎng)之一。PBL是一種以問題為基礎(chǔ)展開課程教學(xué)的教學(xué)模式，它以學(xué)生問題解決能力提升為教學(xué)目標(biāo)。因此，PBL教學(xué)模式可在信息技術(shù)課堂中助力學(xué)生計算思維的培養(yǎng)。基于PBL的計算思維培養(yǎng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)以問題為導(dǎo)向，在真實緊張的教學(xué)情境中起引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主體作用，以PBL展開教學(xué)，滲透計算思維的培養(yǎng)。筆者結(jié)合近兩年的教學(xué)實踐，嘗試梳理出了如下一些可行性較高的基于PBL的計算思維培養(yǎng)課堂教學(xué)策略和方法。

● 挖掘教學(xué)內(nèi)容

培養(yǎng)計算思維的第一步是挖掘蘊(yùn)含計算思維品質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如，筆者所在學(xué)校在初中八年級編程教學(xué)板塊嘗試APP inventor編程教學(xué)，在小學(xué)六年級嘗試Scratch編程教學(xué)，在信息學(xué)科社團(tuán)活動中嘗試?yán)肂BC micro：bit開展Python編程教學(xué)。APP inventor是以代碼拼接的方式實現(xiàn)程序設(shè)計。Scratch編程以搭積木的方式來實現(xiàn)程序設(shè)計。Python編程采用項目教學(xué)方式，融合STEAM教學(xué)理念。以上這些內(nèi)容都有利于學(xué)生計算思維的培養(yǎng)。在教學(xué)實踐中，每開啟一個新的程序項目，教師都先嘗試引導(dǎo)學(xué)生以簡易流程圖的方式展開程序分析，在形成算法思維的基礎(chǔ)上展開編程實踐，在實踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行方法歸納，滲透計算思維的培養(yǎng)。

● 提升目標(biāo)定位

筆者認(rèn)為南京師范大學(xué)李藝、鐘柏昌教授提出的新三層教學(xué)目標(biāo)（雙基層-學(xué)科知識、問題解決層、學(xué)科思維層）對更好地描述學(xué)生在知識學(xué)習(xí)、問題解決過程中實現(xiàn)計算思維培養(yǎng)的過程性目標(biāo)有指導(dǎo)作用。例如，筆者將《設(shè)置超鏈接》一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計為：學(xué)科知識——了解超鏈接與動作設(shè)置的概念與作用；學(xué)會根據(jù)實際情況設(shè)置、編輯超鏈接及動作設(shè)置；問題解決——在編輯清明節(jié)演示文稿的過程中，體驗完成一個非線性閱讀的演示文稿數(shù)字化作品的過程；學(xué)科思維——在制作演示文稿的過程中，提高利用演示文稿工具表達(dá)信息的能力，感受非線性思維方式的魅力。在學(xué)科知識層面，側(cè)重知識與技能方法的掌握；在問題解決層面則以項目式教學(xué)的方式引導(dǎo)學(xué)生參與問題解決過程；在學(xué)科思維層面，由之前的情感體驗上升到思維提煉，注重理性思維的培養(yǎng)。

● 創(chuàng)設(shè)問題情境

恰到好處地挖掘和創(chuàng)設(shè)源于生活且適合學(xué)生年齡特征、緊密結(jié)合課堂學(xué)習(xí)的問題情境，讓學(xué)生一方面能夠容易理解和接受，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)日后生活中的實踐應(yīng)用。例如，筆者在《數(shù)據(jù)圖表及分析》一課中創(chuàng)設(shè)問題情境：老師冬天最害怕的東西，你能猜出是什么嗎？游戲：考考你的眼力，在文字、表格、圖表三種數(shù)據(jù)表示中迅速尋找問題答案。由游戲總結(jié)出圖表的作用，引出學(xué)習(xí)主題：利用圖表讓你的數(shù)據(jù)會說話。又如，筆者在《排序與篩選》一課中創(chuàng)設(shè)問題情境：你的早餐足夠營養(yǎng)嗎？哪些食物營養(yǎng)成分含量最高？如何來搭配你的營養(yǎng)早餐？請你來當(dāng)一回營養(yǎng)分析師，搭配自己的營養(yǎng)早餐。由此引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題：利用排序篩選搭配營養(yǎng)早餐。問題梯度明確，層層遞進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)從問題到項目的轉(zhuǎn)化。

● 啟發(fā)問題意識

在問題情境創(chuàng)設(shè)過程中，問題不是教師拋給學(xué)生，而是引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，并將生活問題轉(zhuǎn)化為能夠利用信息技術(shù)專業(yè)知識來表述的學(xué)習(xí)問題，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識，同時也能調(diào)動學(xué)生參與問題解決過程的積極性。例如，筆者在《給網(wǎng)頁增加動感效果》一課中的問題意識啟發(fā)：將生活中毛坯、簡裝和豪裝的三種房子與表格布局、圖文并茂、活力動感三種狀態(tài)下的網(wǎng)頁進(jìn)行類比，總結(jié)出豪裝網(wǎng)頁的三大元素——滾動字幕、交替顯示的圖像、Flash動畫，得出本節(jié)課要解決的三個問題——制作添加滾動字幕、交替顯示的圖像、Flash動畫。又如，在《視頻的加工》一課中，筆者在問題情境的基礎(chǔ)上給學(xué)生呈現(xiàn)自己創(chuàng)作的視頻，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)視頻中存在的問題（片頭過長、字幕不完整、缺少片尾等），總結(jié)出修改視頻的方案，得出本節(jié)課要解決的四個問題（修改片頭、添加字幕、制作片尾和整體優(yōu)化）。教師引導(dǎo)學(xué)生明確信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)的目標(biāo)不是學(xué)技術(shù)，而是利用技術(shù)解決問題。

● 轉(zhuǎn)化問題為項目，實現(xiàn)項目式教學(xué)

利用信息技術(shù)知識來解決學(xué)習(xí)問題的最佳方式就是在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，將問題微項目化、具體任務(wù)化，將一堂課中的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為階梯式、層層遞進(jìn)的小項目、小任務(wù)，實現(xiàn)項目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動。例如，筆者在《給網(wǎng)頁增加動感效果》一課中的項目分解：在總結(jié)出豪裝網(wǎng)頁的三大元素基礎(chǔ)上，實現(xiàn)問題分解到項目的轉(zhuǎn)化，得出本節(jié)課的三個學(xué)習(xí)任務(wù)。在《視頻的加工》一課中，將四個要解決的問題轉(zhuǎn)化為四個探究學(xué)習(xí)任務(wù)。又如，筆者在《遮罩動畫》一課中的項目分解：針對本節(jié)課的主要問題——幫助尼莫父子躲避鯊魚的追蹤展開問題剖析，實現(xiàn)問題分解，得出三個子問題，將分解的子問題轉(zhuǎn)化為項目，得出本節(jié)課的三個自主探究任務(wù)。由問題轉(zhuǎn)化為項目，實現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到問題解決過程中。

● 學(xué)案引導(dǎo)，微課支撐，實現(xiàn)自主探究

為了促進(jìn)學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，更高效地展開自主探究、合作學(xué)習(xí)，在任務(wù)引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，教師可以依托學(xué)案引導(dǎo)、微課支撐，支持學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)。例如，筆者所在學(xué)校在日常信息技術(shù)課堂中，借助易加互動學(xué)習(xí)平臺呈現(xiàn)學(xué)案和微課視頻，支持學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)，學(xué)生在任務(wù)完成過程中，可借助學(xué)案明確任務(wù)要求、查閱操作文字說明，若學(xué)有困難還可觀看學(xué)習(xí)平臺上的微課視頻，實現(xiàn)更具針對性的學(xué)習(xí)。

● 側(cè)重過程評價，實現(xiàn)思維提升

在以往的信息技術(shù)課堂評價中，無論是采取教師評價還是學(xué)生自評或?qū)W生互評，評價的重點都局限在學(xué)生作品方面。這種評價流于形式，評價角度單一，重結(jié)果評價，忽略了過程評價。筆者認(rèn)為，在課堂評價環(huán)節(jié)，應(yīng)該突出學(xué)生的思維評價、學(xué)習(xí)效能評價，引起他們對之前學(xué)習(xí)過程和解決問題方法的關(guān)注，回顧問題解決過程，提煉思維，形成解決此類問題的自動化方案，通過概況和評估，實現(xiàn)計算思維的形成和提升。例如，筆者在日常課堂中，借助易加平臺的學(xué)習(xí)討論板塊和任務(wù)練習(xí)（題目評價），及時獲取學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的收獲與困惑，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決過程中提煉思維，實現(xiàn)從實踐層面到理論思維層面的提升。

計算思維培養(yǎng)的最終目的不是停留在課堂上的問題解決，而是要回到實際生活中的問題解決。計算思維的培養(yǎng)也不是一蹴而就的，需要更多的信息技術(shù)教師在日常的信息技術(shù)教學(xué)中逐步滲透，它是一個可持續(xù)的長遠(yuǎn)發(fā)展過程，需要我們不斷地進(jìn)行探索和實踐。