培養學生計算思維能力的中職信息技術課程實踐探索①

許心瑤

(南京財經高等職業技術學校 江蘇南京 210004)

1 計算思維概述

1.1 計算思維的概念

2006年3月，美國著名計算機領域科學家、卡內基·梅隆大學周以真教授，在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》上首次對“計算思維”一詞做了如下定義：“計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。”她認為，計算思維起源于數理邏輯，是由計算機從工具發展而來的，在分析問題、解決問題的過程中逐步形成的、經過實踐、切實有效的思維方式。通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個看起來復雜的問題，進行分解和優化，通過組合已知答案，有效地解決問題。

1.2 計算思維的現實意義

隨著科技發展和5G時代的到來，云計算、人工智能、大數據、萬物互聯等先進技術也日新月異。計算思維已經成為互聯網信息化時代，每個人必不可少的基本素養，是在計算機基礎學科的基礎上，經過系統設計，巧妙地融合了多個領域相關知識的抽象思維活動。

1.3 計算思維對中職學生的必要性

計算思維的快速發展得益于計算機理論體系具有很強的邏輯性和嚴密性。一些學校開始重視以計算思維為導向的課程改革，逐漸掀起新一輪的計算機信息技術教育改革熱潮。以就業為導向的中職學生，除了具備一定的計算機操作能力外，還應具有遇到問題迎難而上的勇氣。通過拆分困難，探索事物的本質，尋求解決問題的途徑。

在素質教育背景下，中職信息技術課程的教學目標既要讓學生掌握基本的計算機理論和實際操作能力，也要培養學生的計算思維方式。只有將計算思維的培養落實于課堂教學，才能造就出適應信息化時代需求的技術型人才。

2 中職信息技術課程教學現狀

信息技術是中職學校各類學生必修的文化基礎課程，安排在一年級進行教學，具有重要的引領作用。將計算思維貫穿于中職信息技術課程的教學中，能有效提高學生的計算思維能力，有利于學生系統學習專業知識，為今后能夠順利進入工作崗位創造條件，具有非常重要的實踐意義。

2.1 中職學生現狀

由于中職學校學生來自不同地區，城鄉教育水平差距較大，導致學生文化基礎水平和專業素養參差不齊。一線城市教育條件較好，學生在小學階段就已經接觸信息技術課程，對計算機基礎知識有一定的了解。而一些來農村、邊遠地區等教育條件相對較差的學生，沒有或較少接觸計算機相關知識，致使學生基礎水平和操作能力存在較大的差距，學習計算機的邏輯上也有很大的差別。

中職學生文化基礎薄弱，知識理論水平相對較低，思維方式簡單直接，依賴性強，缺乏獨立思考、自主探究的習慣，因此無法深刻理解計算機專業理論知識。

中職學生喜歡電腦，特別是游戲等娛樂活動，也喜歡運用信息化手段查找資料，解決問題。但是在學習計算機系統知識的過程中，由于理論枯燥，缺乏學習動力，出現“輕原理，重操作”、“多盲從，缺思考”的現象，僅僅滿足于完成課堂操作任務，應用能力較弱。

2.2 教學內容單一

目前中職信息技術教學主要傳授計算機基礎知識和一些常用辦公軟件、圖形圖像處理軟件等的使用。在教學過程中，教師一般注重理論知識，偏重講解課本內容，一切以教學大綱為準。考試評價體系簡單，學生往往采用考前突擊的方式來通過考試。受到傳統應試教育的影響，導致部分中職學校在進行計算機教學的時候是以提高考證通過率為教學目標，花費大量的課時在復習備考上。教學內容的單一性，大大降低了中職計算機教育的質量，忽略了計算機教學是對學生思維能力培養的一個重要過程。

2.3 教學模式兩端化

在當前教學中，一般采用傳統的理論講解和示范操作相結合的模式。雖然其能夠取得一定的教學效果，但是教學方法往往有兩種：一是教師首先進行講解并示范操作過程，然后學生按照操作步驟進行模仿。這種教學模式過于機械化，學生的主動探究能力得不到充分鍛煉，只會生硬地照抄。一旦題目發生變化，學生就不知所措，無從下手。同時師生間缺少有效的交流互動，學生的學習能力無法得到提升。弱化了教師的引領作用，使教師容易產生惰性。

另一種是直接向學生布置任務，并提供素材，讓學生自學后完成操作，最后教師根據提出問題做集中點評。這種教學模式沒有建立在扎實的理論基礎上，學生僅僅是根據教師要求或素材提供的資料加以模仿，知其然而不知其所以然。雖然看似能夠完成教學任務，卻大大降低了教學效果，更不利于培養的學生計算思維能力。

2.4 輕視計算思維能力的培養

在傳統課堂教學中，學生按照教師規劃好的路線循規蹈矩地去練習。教師布置的練習內容與課堂演示內容相似度極高，有的題目甚至只是改動了一些數字，缺乏創新。學生只需要進行簡單模仿，就能解決問題。一旦遇到稍微復雜一點的問題，就會陷入困境。長此以往，不利于學習的主動性，更養成了學生思維上的依賴性。

一些教師對信息技術課程在教育教學中的地位沒有準確定位，輕視計算機基礎理論的傳授，忽視對計算機知識的擴展與延伸。認為教育的目的是教會學生一些實用的操作技巧，幫助他們獲得計算機相關從業證書，提高就業競爭力。也沒有認識到，對學生計算思維能力的培養是一個長期、循序漸進的過程，應始終貫穿于整個教學實踐中。教師在對授課內容的安排上，容易忽略與學生專業知識相結合進行教學。大多數教師都采用同一種教學方法應對不同專業的學生，忽視了信息技術課程與專業課程的聯系及其共建的作用。學生缺乏學的興趣，教師也沒有教的動力，逐漸陷入惡性循環。

3 加強培養學生計算思維能力的策略

3.1 完善課程理論基礎

中職學校信息技術課程是一門基礎理論與上機實踐相結合的課程。在建構主義學習理論的指導下，以任務驅動為載體，采用分組教學模式，通過項目實踐，培養學生用計算思維的方式思考問題。通過師生間的交流互動，讓學生逐步養成自己的思考習慣，形成適合自身的思維方式。因此，在課程教學過程中，以培養學生的計算思維能力為理念，采用任務驅動、分組討論，搭建思維導圖，展開教育教學工作。教師作為領路人，通過專業引領，提高學生的計算思維能力。

具體來說，可以根據學生具體情況，采取“組內異質、組間同質”的標準，進行分組教學。每組成員各有不同，通過互補，組內成員之間相互學習、相互幫助，養成團隊合作意識和競爭意識。“組間同質”的目的是盡可能減少每個小組之間的差距，確保各小組在公平的立場上開展激烈的競爭。

3.2 創新教學設計

對于不同專業的學生，還應根據專業需求和學生的實際情況，以提高學生思維能力為目標，設計與之相配套的教學任務。制定教學計劃時要充分考慮到學生的主體地位，通過任務驅動，培養學生思考的習慣和解決問題的能力。教師應充分發揮組織者和引領者的作用，課程教學內容設計要新穎，能夠引起學生們的興趣，激發探索新知的欲望，培養勇于創新的精神。通過激烈的討論，引發同學們進行積極思考、主動探究，尋求解決問題的方法和途徑，從而循序漸進地提高自己的計算思維能力。

3.3 創建教學資源平臺

隨著網絡的進步，中職學校圖書館、閱覽室等教學資源的功能已逐步退化。而開放、共享的計算機網絡教學平臺不僅可以為教師和學生提供種類齊全的教學資源，也為實現學生的個性化學習提供技術保障。

一方面，通過網絡教學資源平臺，為學生提供精品課程，使學生能夠充實和完善專業知識，更有效地進行學習。遇到困難時，學生能夠搜索平臺資料獲取相關知識，或者通過在線咨詢即時交流。教學資源平臺的實時性、互動性和共享性，可隨時隨地為學生提供學習服務，實現個性化的持續發展，促進學生計算思維能力的提升。

另一方面，教師在建設教學資源庫時，將教學科研和服務工作相互融合，形成一個有機整體。通過資源平臺，大家相互交流、取長補短、資源共享，積極有效地開展教育教學研究，形成良好的理論研討氛圍，提高教育教學水平。

3.4 分析教學效果

教師通過布置任務，組建學習小組，發揮學生的主體地位。引導學生把復雜問題層層解剖，分解成若干個簡單的已知答案的小問題，再進行歸納總結，得出解決方案。學生通過組內學習，組間互動，展開競爭，鞏固并拓展知識。通過課后反思，進行總結和提升，提高信息化素質和探究能力。

在制定信息技術課程的考核標準時，應該區別對待。對于基礎性教學內容，在設計考核標準時，要充分考慮到該課程的基礎性地位。測試內容具有客觀性，能反映出學生已經具有哪些計算思維的方法，能否正確分析并解決問題。對于操作性教學內容，要求學生能夠熟練使用和操作計算機，運用信息化手段，解決生活工作中的實際問題。在多元化的檢測中，學生發現自身問題、調整學習方法、明確努力方向，有意識地鍛煉計算思維能力。

4 結語

綜上所述，中職教師要轉變教學觀念，有計劃地將培養和提高學生的計算思維能力貫穿于整個教學過程，整合教學資源、完善教學設計、提高教學效果。不能簡單地以教會學生操作計算機為目的，而應該著力于提高學生計算思維能力。通過自主探究，培養學生獨立思考的習慣。對于學習過程中遇到問題，能夠運用計算思維的方式進行分析，尋求解決方法并進行歸納總結。通過不斷的實踐和摸索，提高學生的信息素養，發揮團隊協作能力。同時，教師也應該自覺提高自身素養，加強理論學習。教師之間通過資源共享，不斷探索和積累優秀的教學案例，共同提升學生的計算思維能力。