寓計算思維培養于信息技術項目學習中

黃峰

摘 要：計算思維是計算機科學思維的基本方式，也是普通高中信息技術學科學生核心素養之一，教師應當引導學生認識計算思維對于信息技術項目學習的重要意義，探索信息技術項目學習中培養學生計算思維的路徑，提升學生適應未來社會發展需要的信息技術素養。

關鍵詞：信息技術；項目學習；計算思維；關鍵

立德樹人的主陣地在課堂，其任務是培養學生必備的品格和能力，為中華民族的偉大復興打好基礎，學生信息技術素養是信息技術運用數據把計算機與互聯網結合起來，成為社會發展信息化、智能化的重要工具。信息技術改變了人們的生產方式、生活方式、交往方式，傳播來自世界各地的信息和文化。信息技術素養是現代公民必備素養，計算思維是信息技術學習的基本思維方式，學生基于信息技術項目學習的計算思維是打開數據應用的金鑰匙。

1 認識計算思維對于學生信息技術項目學習的意義

普通高中信息技術倡導基于項目的學習方式，這種學習方式能夠促進學生將信息技術基礎知識、計算機運用能力、計算思維訓練與數字化運用結合起來，解決生產、生活等領域的實際問題，理解信息技術對人類活動方式的深刻影響。計算思維對于學生運用數據技術完成相應任務有著重要的作用。教師引導學生利用項目學習平臺，訓練學生計算思維，能夠提升學生計算機運用的能力。

思維是一種認識活動，是在感性認識基礎上探索與發現事物本質和內在規律的思考過程，包括分析與綜合、比較與分類、抽象與概括幾個方面，是人類特有的主觀能動性。計算思維是2006年3月計算機科學家周以真教授提出的，她認為計算思維是關于計算機科學的一系列思維活動，其活動主題是運用計算機科學知識求解問題、設計系統、理解人類行為等，是運用計算機科學進行問題分解、模式識別、模式生成、抽象以及算法設計等一些列的活動。

信息技術項目學習是教師引導學生借助計算機網絡工具進行探究學習，發現探究過程中的問題，圍繞發現的問題設計解決的方案，依據方案進行新的探究活動，推介、分享解決問題的思想方法。無論是發現問題、設計方案，還是探究問題、解決問題，都要依賴于計算思維活動。

計算思維素養是普通高中信息技術、信息意識、數字化學習與創新、信息社會責任素養的紐帶，是學生數字化學習以及運用創新的必備條件，是學生創新未來生活、適應未來社會的現代基礎。學生計算思維的訓練是信息技術項目學習的主旋律。

2 探索學生信息技術項目學習計算思維培養的路徑

計算思維是學生信息技術學科學習的主要思維方式，這種思維能夠讓學生把計算機技術和需要解決問題的技巧有機結合起來，交互運用。能夠幫助學生運用基本算法、編程語言和其它數字化工具依據真實情境解決實際問題。教師應當努力探索運用信息技術項目學習平臺培育學生計算思維素養的路徑。

2.1 項目的選擇需要計算思維

項目的確定首先要做到從學生實際出發，根據學生的年齡及生活體驗，根據學生已有的信息技術知識、技能基礎，依據學生生活經驗，提出學生能夠做出來的項目。其次基于社會生活需要解決實際問題確定項目，引導學生運用計算思維、使用程序設計語言進行簡單算法，使用程序調試與運行的辦法，經過學習小組或者學生個體的探索能夠完成的項目。項目內容應當滲透程序設計、計算思維以及算法，項目選擇源于生活，用于生活，使學生獲得信息技術應用價值體驗。三是從教材出發選擇項目，做到項目實施與教學進程鏈接，如模塊一中《算法與程序實現》的內容比較適合學生進行項目化學習，亦有利于培養學生計算思維。利用項目學習需要引導學生把握項目選擇的方向，指導學生綜合運用教材知識，把項目拆分成一組便于解決的序列化問題，子項目對應教材上的各個知識點。

2.2 項目的推進訓練計算思維

項目推進的主要環節是方案設計、學習單引導探究、項目驗收。

凡事預則立，不預則廢。學生的信息技術課一周只有兩節，他們經常因為時間不足無法按時完成指定的任務。如果制定出合理的方案，按照方案有步驟、分階段完成相應的任務，就能夠彌補課時不足的缺陷。教師要指導學生運用計算機科學制定項目學習系統解決的方案，圍繞完成的任務把項目學習中的問題分解開來。同時把分解的內容與單元甚至模塊學習的知識點結合起來，指導學生把涉及到的知識點劃分到對應的單元或模塊學習時間內，引導學生在解決分項問題的過程中完成學習任務。

問題是學生計算思維訓練的引擎。教師應當依據項目主題和項目學習的需要，把項目探究和學科知識結合起來，把分解的主要問題編制成項目學習單，每一個問題再分為項目指南、項目任務、自我測評、項目建議以及項目反思五個問題，要求學生逐項完成。既指引學生探究的方向，又能夠讓學生對應鏈接學習資源，訓練計算思維。

項目驗收能夠讓學生分享研究成果、總結項目完成的得失。包括子項目驗收和整個項目驗收。子項目驗收主要是讓學生展示探究過程的作品，相互評價交流作品，分析給定任務的需求，編程語言和數字化工具使用情況，看是否解決了關鍵問題。如運用數據分析評價項目學習單完成情況。如網絡買書，探究網站為什么主動向用戶推薦書籍，網站獲取書籍用戶數據的原因又是什么，書籍用戶數據對于網站銷售的作用是什么。子項目探究成果的分享和評價，能夠幫助學生訓練計算思維的同時，反思項目學習中的問題，建構知識體系，為整個項目驗收打下基礎。

基于項目學習的學生計算思維培養，讓學生經歷項目解決問題全過程，培養學生學會用計算思維分析、發現問題、編制解決問題方案、探索項目完成途徑、驗收研究成果。增強學生學習的主動性、自覺性，培養學生基于項目解決問題的能力，對學生的未來發展有很大的幫助作用。