集團(tuán)化辦學(xué)背景下計(jì)算思維融入信息技術(shù)教學(xué)的探索

趙俊華

摘 要：海門實(shí)驗(yàn)初中教育管理集團(tuán)發(fā)揮集團(tuán)化辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，整合集團(tuán)內(nèi)信息技術(shù)教師的力量，對(duì)信息技術(shù)教學(xué)的改革進(jìn)行了有益的探索。本文從信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)、教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)策略等方面闡述了集團(tuán)化背景下信息技術(shù)教學(xué)改革的必要性、可能性，以及課題組成員對(duì)改革的探索實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：集團(tuán)化辦學(xué); 信息技術(shù); 改革; 探索

中圖分類號(hào)：G424 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1006-3315（2019）03-043-002

隨著信息技術(shù)在中小學(xué)、家庭的普及，許多初中生一進(jìn)校就已經(jīng)具備一定的計(jì)算機(jī)操作技能，許多教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說已不再陌生，甚至早已掌握。如何正確認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確定位初中信息技術(shù)教學(xué)，如何改革信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容以適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要，是目前面臨的重要挑戰(zhàn)。

海門實(shí)驗(yàn)初中教育管理集團(tuán)發(fā)揮集團(tuán)化辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，整合集團(tuán)內(nèi)信息技術(shù)教師的力量，對(duì)信息技術(shù)教學(xué)的改革進(jìn)行了有益的探索，以課題研究為平臺(tái)，以計(jì)算思維的引入為切入點(diǎn)，分工協(xié)作、深入研討，開發(fā)計(jì)算思維融入教學(xué)的課程體系，探索信息技術(shù)教師專業(yè)能力的發(fā)展，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)機(jī)制，為提升學(xué)生核心素養(yǎng)進(jìn)行積極的探索。

一、緊跟趨勢(shì)，用計(jì)算思維提升信息技術(shù)教學(xué)品質(zhì)

計(jì)算思維是人類特有的一種思維品質(zhì)和能力，是人腦在分析、思考和解決問題時(shí)將抽象方案自動(dòng)化、具體化、顯性化的過程，是人類智慧和潛能的組成部分。在信息社會(huì)背景下，計(jì)算思維的內(nèi)容、形式、概念、方法得以巨大的拓展，成為現(xiàn)代社會(huì)必須具有和訓(xùn)練學(xué)習(xí)的思維能力。

使“計(jì)算思維”獲得廣泛認(rèn)可的代表人物是美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的周以真教授，2006年3月，時(shí)任美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任的周以真首次給出較全面且被廣泛探討研究的定義：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行為。2010年，她補(bǔ)充定義，計(jì)算思維是一種解決問題的思維過程，能夠清晰、抽象的將問題和方案用信息處理代理（機(jī)器或人）所能有效執(zhí)行的方式表述出來。

集團(tuán)信息技術(shù)教研組抓住這個(gè)新趨勢(shì)，對(duì)計(jì)算思維展開了研究，研究發(fā)現(xiàn)，計(jì)算思維已經(jīng)成為各國計(jì)算機(jī)課程關(guān)注的重點(diǎn)：2007年，美國“21世紀(jì)技能合作組織”闡明了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)在現(xiàn)代社會(huì)的重要性。2008年，美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）要求在計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程中必須進(jìn)行計(jì)算思維的講授。2011年《美國中小學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》提出完整的計(jì)算機(jī)教學(xué)框架，將計(jì)算思維、計(jì)算實(shí)踐和編程納入學(xué)科基本主線。2012年1月，英國教育部長Michael Gove宣布將對(duì)英國中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育展開全面改革。2013年頒布《國家課程：計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)計(jì)劃》，強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要性。澳大利亞課程評(píng)估與報(bào)告管理局在2012年將數(shù)字素養(yǎng)納入學(xué)生基本能力要求。新加坡政府從2014年 開始推動(dòng)Code&SG運(yùn)動(dòng)，發(fā)展全民計(jì)算思維。

同時(shí)，國內(nèi)對(duì)于計(jì)算思維研究的熱度持續(xù)上升：2003年，全國“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論”專題學(xué)術(shù)研討會(huì)上，教育專家和研究者在會(huì)議上進(jìn)行了熱烈的探討，當(dāng)時(shí)就萌發(fā)了計(jì)算思維的概念。2008年，暨南大學(xué)何明昕副教授作了題為“學(xué)習(xí)與計(jì)算思維”的匯報(bào)講座。2009年，全國青少年信息學(xué)奧林匹克競賽活動(dòng)中，李國杰院士對(duì)周以真教授給出的計(jì)算思維的定義作了更深入明確的解讀。2009年，王亞東教授在主題為“計(jì)算思維”的研討會(huì)上作了題為“計(jì)算與計(jì)算思維”的報(bào)告，就計(jì)算思維已經(jīng)對(duì)各學(xué)科領(lǐng)域產(chǎn)生的影響和未來可能會(huì)起到的作用等作了詳細(xì)說明，并構(gòu)想將“計(jì)算思維”滲透到計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的所有課程中。2011年，在杭州召開的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇上，很多高校都對(duì)有關(guān)計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革做出了不同解讀。

雖然計(jì)算思維已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，但是有關(guān)計(jì)算思維在初中階段如何培養(yǎng)的研究還很少。課題組認(rèn)為，計(jì)算思維不應(yīng)該僅僅體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)編程相關(guān)課程中，也不應(yīng)該將研究熱點(diǎn)僅僅放在大學(xué)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，對(duì)于初中信息技術(shù)老師來說，也必須充分認(rèn)識(shí)和緊跟世界大趨勢(shì)，抓住學(xué)生思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，培養(yǎng)提高學(xué)生的計(jì)算思維意識(shí)、提升計(jì)算思維能力，從而改善信息技術(shù)教學(xué)的質(zhì)效。

二、了解現(xiàn)狀，用計(jì)算思維豐富信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)涵

課題組對(duì)集團(tuán)內(nèi)成員校的信息技術(shù)教育教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，訪談了集團(tuán)內(nèi)的信息技術(shù)任課教師。調(diào)研認(rèn)為：對(duì)于當(dāng)下的初中信息技術(shù)教學(xué)來說，如果沒有促進(jìn)學(xué)生的思維，沒有發(fā)展學(xué)生的思維能力，教學(xué)是低價(jià)值的。計(jì)算思維的訓(xùn)練是發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的有效突破口。

首先是學(xué)生發(fā)展的需要。在真實(shí)世界與虛擬世界不斷融合，數(shù)字化和計(jì)算機(jī)化演變?yōu)楝F(xiàn)代社會(huì)的基本形態(tài)特征的狀況下，生活在數(shù)字化、計(jì)算化和程序化的社會(huì)中，工具軟件的操作已經(jīng)日益成為每個(gè)人的基本技能，現(xiàn)代社會(huì)計(jì)算機(jī)越是發(fā)展，每一位公民的信息素養(yǎng)越是要提高。而初中是學(xué)生智力發(fā)育和成長的重要時(shí)期，當(dāng)前作為教學(xué)對(duì)象的00后、10后們，他們已成為數(shù)字時(shí)代的“原住民”，只有理解了計(jì)算本質(zhì)、能掌握用計(jì)算機(jī)求解問題的技能，才是真正的“數(shù)字土著”。因而要對(duì)初中生的計(jì)算思維給予足夠重視，教師應(yīng)有意識(shí)、有策略、有方法地激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，變知識(shí)傳遞為思維啟迪。

其次是課程發(fā)展的需要。初中信息技術(shù)教學(xué)的基本目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生信息時(shí)代背景下的信息素養(yǎng)，啟迪學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解信息的內(nèi)涵，了解信息處理的主要硬件工具——計(jì)算機(jī)及其工作原理，進(jìn)而了解信息交流與共享的載體網(wǎng)絡(luò)，然后教會(huì)學(xué)生利用網(wǎng)上資源和計(jì)算機(jī)軟硬件進(jìn)行多媒體的制作與開發(fā)，讓學(xué)生能夠利用軟件進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理和簡易應(yīng)用軟件的編程應(yīng)用，這其中就已經(jīng)蘊(yùn)含了計(jì)算思維的培養(yǎng)。

計(jì)算思維對(duì)于提升學(xué)生素養(yǎng)、教師教育教學(xué)水平有著重要意義，信息技術(shù)課程必須義不容辭地回應(yīng)時(shí)代潮流，承擔(dān)起發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維的重要任務(wù)，將計(jì)算思維融入日常信息技術(shù)課教學(xué)之中。

三、推進(jìn)實(shí)施，用計(jì)算思維變革信息技術(shù)教學(xué)方式

集團(tuán)化辦學(xué)的背景，為計(jì)算思維融入信息技術(shù)教學(xué)，提供了一個(gè)非常好的研究環(huán)境，改變了單兵作戰(zhàn)、單打獨(dú)斗的局面，整個(gè)教育集團(tuán)信息技術(shù)教師協(xié)同配合、共同開發(fā)，對(duì)于信息技術(shù)的推進(jìn)課程改革非常有利。

一要充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。初中生的計(jì)算思維品質(zhì)與其核心素養(yǎng)緊密相關(guān)，是其思維能力乃至智力的表現(xiàn)，可以體現(xiàn)在各學(xué)科的學(xué)習(xí)中。每個(gè)信息技術(shù)教師要在自己的日常教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的訓(xùn)練，根據(jù)不同學(xué)生不同的思維特點(diǎn)做到因材施教，將計(jì)算思維貫穿于教學(xué)全過程，讓學(xué)生在信息技術(shù)的學(xué)習(xí)過程中，思維始終處于一個(gè)積極放飛的狀態(tài)，從而有效激活學(xué)生大腦，提高學(xué)習(xí)效率，發(fā)展核心素養(yǎng)。

二要采用多種手段。計(jì)算思維是一種需要系統(tǒng)培養(yǎng)、鍛煉的科學(xué)思維方式，可以通過方法習(xí)得、工具應(yīng)用、思維遷移等三個(gè)層面與現(xiàn)行的信息技術(shù)課程融合。方法習(xí)得是指信息技術(shù)課程不能只停留在膚淺的信息技能操作上，需要幫助學(xué)生理解計(jì)算思維所涉及的一系列概念和方法，培養(yǎng)學(xué)生熟練使用“流程圖”等工具清晰的表達(dá)自己的想法。工具應(yīng)用注重培養(yǎng)學(xué)生綜合利用多種思維工具解決問題的能力，如讓學(xué)生參與簡單的產(chǎn)品研發(fā)實(shí)踐，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的實(shí)施過程，直觀的感受計(jì)算思維。思維遷移是指引導(dǎo)學(xué)生將計(jì)算思維遷移到日常生活與學(xué)習(xí)中，形成一種思維習(xí)慣。能夠通過問題分析、工具選擇、自動(dòng)化解決方案、選擇最優(yōu)方案和通用解決方案等五大要素分析日常生活中真實(shí)的問題情景。

三要提升教師素養(yǎng)。計(jì)算思維的引入對(duì)信息技術(shù)教師提出了更高的能力要求，信息技術(shù)教師自己要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷接觸、探索最新的前沿理論，跟上信息技術(shù)飛速發(fā)展的步伐。課題組一方面加大集團(tuán)內(nèi)信息技術(shù)教師的培訓(xùn)力度，一方面積極與其他集團(tuán)或者課題組進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，在課題研究、課程開發(fā)等過程中，收獲自己的專業(yè)成長，也收獲學(xué)生的成長。

本文為江蘇省級(jí)課題《集團(tuán)化辦學(xué)背景下師資均衡機(jī)制的實(shí)踐研究》（課題編號(hào)：B-b/2015/02/208）、海門市級(jí)課題教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度立項(xiàng)課題《計(jì)算思維融入初中信息技術(shù)教學(xué)的實(shí)踐研究》（課題編號(hào)：142324rty）的研究成果。

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