在“抽象”中培養核心素養

張胤

摘? 要：計算思維是信息技術學科的核心素養。抽象化是計算思維的本質之一，所以將問題抽象是計算思維的重要能力。教師在課堂教學中應注重讓學生先抽象再去解決問題，也要注意盡量多樣的呈現知識與技能，讓學生在處理問題時有多種可選的方法，給抽象以空間。

關鍵詞：抽象;計算思維;課堂教學

【中圖分類號】G 633.67?? 【文獻標識碼】A?????? 【文章編號】1005-8877（2019）19-0022-01

《江蘇省義務教育信息技術課程綱要（2017年修訂）》把計算思維作為信息技術學科的核心素養之一。在課堂教學中怎樣培養學生的計算思維？這個問題擺在了每一個信息技術教師面前。尤其需要信息技術教師探索和嘗試的是把計算思維融入到除了編程課以外的課堂教學的各個環節。其實深入了解計算思維后會發現：即使沒有計算機，計算思維也在逐步發展，并且有些內容與計算機也沒有關系。

1.引導學生抽象中解決問題

計算思維的一個本質是抽象化。教師在講授知識的時候應該嘗試著將一般的問題抽象化，讓學生體會抽象的過程也就是學生建立計算思維的過程。計算思維不是一蹴而就的，教師如果能把抽象融入每個章節的知識點，運用到課堂教學中，學生就能在潛移默化中得到計算機思維的培養。

案例一：在《信息的甄別與引用》這一節內容中，教材給出了文獻信息、口頭信息、網絡信息這三類信息的評價方法。如果按教材一個一個舉例說明會顯得比較零碎。其實可以用抽象化的方法將這三個信息的鑒別方法歸納成一個籠統的方法：一個信息 （S）可以從下面三方面來判斷可信度：發布來源（A）能否被信任？信息受眾（B）是否準確？信息內容（C）有沒有效力論證？最終可以用邏輯表達式抽象的表示為：S=A and B and C。當A、B、C三個條件都為真，則S為真，表示該信息可以被信任;當A、B、C中有一個為假，則S為假，表示該信息不能被信任。

有了這個抽象式，只要把需要判斷的信息進行對照，就能基本得出結論。比如我讓學生判斷“玉米、甘薯早點引進到中國，明朝說不定不會那么早滅亡！”這句話看似不可思議的話可不可信。學生通過我給的資料，發現這句話來自著名歷史教師袁騰飛著的《這個歷史挺靠譜：袁騰飛講中國史.上》，出版社是湖南人民出版社，所以判定A條件為真。再看這本書是中國歷史的通俗讀物，對象是廣大的人民讀者，所以判定B條件也為真。然后學生通過閱讀，發現書本關于這一段的內容有充分的論證，數據詳實，所以C條件也為真。最終A、B、C三個條件都為真，學生也將這句話判定為可以信任。

2.抽象出多樣的知識呈現

在解決問題的過程中，計算思維就是將一個復雜的大問題分解成幾個小問題，然后又這些小問題的解構造出大問題的解。所以要培養學生的計算思維教師在課堂教學中給學生呈現的知識和技能就必須是多樣的不能是單一的。有的教師在課堂教學時形式過于單一，只講一種方法或者只介紹一種軟件操作，對計算思維的培養是沒有益處的。教師應該把學生需要掌握的知識抽象成多種更能讓學生接受的形式，讓學生解決問題的時候選擇合適的方法，然后了解其中內在的聯系，最終將知識內化。

案例二：在講授《信息的數字化》這一節時，講到了二進制轉換十進制。筆者“抽象”了三種方法，以四位以內的二進制數為例，上課時候讓學生進行體驗：

A.羅列法：從0開始，依次加1，羅列出二進制與十進制對應的數，直到加到需要轉換的數。比如要找出二進制數0100對應的十進制數，加4次就得出結果了。

B.游戲法：豎四根手指從左向右分別代表8、4、2、1，每根手指對應相同位置上的二進制數。如果二進制數有0，則把對應位置的手指彎曲，最后計算豎著的手指的數值和就能算出二進制數相對應的十進制數了。比如要找出二進制數1110對應的十進制數，只要計算8+4+2就能得出結果了。

C.圖表法：將0至15的數值從左至右從上至下填進4X4的表格內，外部像坐標軸一樣橫豎每個格子外面從上至下從左至右標注好00、01、10、11。要找出二進制與十進制對應的數只要先看縱坐標再看橫坐標就行了。比如要找出二進制數0110對應的十進制數，只要在圖表中找出縱坐標為01，橫坐標為10的數就行了。

通過對這三種方法的學習，學生對二進制轉換為十進制的方法有了多方面的了解。比如讓學生計算（10）2+（11）2=（?? ）10這道例題，學生能找出十幾種方法。之后教師再講授乘權相加法，如：（1010）2=1X23+0X22+1X21+0X20=（10）10學生也能很快掌握，并在教師的引導下發現一些上述幾種方法的內在聯系。整個教學過程中學生對多樣化的知識呈現很感興趣，二十進制轉換知識的掌握也更加的牢固，計算思維抽象化的種子也會在學生的腦海中生根發芽。

初中的學生掌握的知識與技能的水平層次是比較低的，所以抽象化的去呈現知識、解決問題是培養學生計算思維的重要手段。當然教學過程中教師應該注重的是問題求解的過程和方法，結果并不是最重要的。教師應該鼓勵創新思維，重視方法思路，不能一味的強調結果。計算思維是不是刻板的技能的機械重復而是幫助我們求解問題、管理生活、交流互動的思想。教師應積極探索，不斷學習、不斷改進、建立計算思維的視角，圍繞計算思維進行有效的課堂教學，構建基于核心素養的教學體系和方法。