基于項目學習的高中生計算思維培養研究

【內容摘要】計算思維作為高中信息技術課程教學中重點培養的思維素養內容，是學生需要重點具備的信息技術學科核心素養之一。基于項目學習的高中生計算思維培養是以將項目學習模式應用到學生信息技術課程學習中，讓學生在不同項目完成過程中逐步感知、掌握計算思維的思維培養過程和方法。文章在介紹基于項目學習模式及其在高中生計算思維培養中應用的可行性的基礎上，就該學習模式的具體應用進行實踐性的探索，以豐富高中生計算思維培養的路徑和效果。

【關鍵詞】項目學習 計算思維 高中生 信息技術課程

計算思維作為信息技術教學中的重要內容，是對學生信息技術素養進行培育的重要切入點。學生信息技術課程學習特點的差異使計算思維的培育面臨較多的要求和挑戰。基于此，有必要針對高中生計算思維培養的實際情況開發和使用有效的教學方法。《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》中明確：課程倡導基于項目的學習方式，將知識建構、技能培養與思維發展融入到運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中。這表明在開展信息技術教學時，教師可以借助相應的項目來培養學生科學的問題思維，使學生能夠以項目學習方式更系統地掌握知識和能力，逐步具備信息技術核心素養。

一、項目學習模式概述

項目學習，簡稱PBL，是以學科中的基本概念和原理為中心，借助多種現實性的資源組織開展的要求學生在一定時間內解決一系列相互關聯問題的探究性學習模式。作為一種科學的學習方式，項目學習是根據學生思維發展規律提出的一種思維培養策略。相較于其他學習方式而言，項目學習模式的特點可以歸納為學科性、現實性和探究性三個方面，其中學科性指項目學習的內容是圍繞特定的學科內容設計和開展的，其目的在于培養學生的學科素養，現實性指項目學習中涉及的內容資源來源于現實生活，是學生生活和學習中會遇到的現實性現象或者問題，探究性指項目學習的出發點和落腳點在于培養學生的問題探究意識與能力，使學生在問題探究中收獲知識和能力。

二、項目學習方法在高中生計算思維培養中應用的可行性分析

計算思維是信息技術課程教學中的一項基礎性思維內容，是學生運用計算機科學知識和能力解決實際問題的思維類型。新課程標準中將計算思維的概念界定為：個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。學生計算思維的培養學生通過構建知識、解決問題的現實性探究過程實現的。換而言之，教師是否能夠引導學生構建相應的知識體系，并在知識的指導下進行深層次的探究活動，是影響學生計算思維培養效果的關鍵所在。

相較于以往的計算機課程教學方法而言，項目學習模式是以具體的項目為載體，通過安排學生在項目學習中發現問題、分析問題和解決問題，使學生在現實性項目的引導和探究型問題的驅動下，更深入地掌握計算機領域的知識和能力。同時，近年來圍繞項目學習方式的理論研究與實踐探索成果越來越豐富，這為該方法在高中生計算思維培養方面的應用提供了更加清晰的思路和方法指導。例如，基于項目學習方法實施包括選定項目、規劃設計、探究活動、項目實施、成果交流、活動評價六步模式，這為教師開展有效的計算思維培養活動提供了科學的方法指導。

三、基于項目學習培養計算思維的課堂設計

對于教師來說，僅僅掌握項目學習模式的內涵、特點，及其在計算思維培養方面的可行性并不夠，更為重要的是學會項目學習方法的具體操作，使該方法在課程教學中得到科學的使用。結合高中計算機課程教學活動開展的實際情況，教師可以通過以下四方面的策略來促進項目學習法在學生計算思維培養中的應用。

1.選定項目

項目選擇是影響學生計算思維的重要因素，也會對學生參與的興趣產生直接性的影響。教師要根據學生計算思維培養的需要，及學生項目學習的個性化特點，確定相應的項目。需要注意的是，項目選定要有針對性和實用性，讓學生在項目參與中真正感知學習的趣味性和實效性。

2.問題設計

問題設計是教師結合項目背景和學生信息技術素養培育的需要，設計相關的問題，為學生進行自主性的知識和能力探究提供支持。在問題設計過程中，教師一方面要考慮學生課程參與的積極性，將自主學習，合作探究的教學理念貫穿到問題探究的主題中，使學生能夠產生自主探究的興趣，另一方面要注重問題難度的循序漸進，讓學生的計算思維能夠在學習中逐步得到提高。

3.開展項目學習

在信息技術課程教學中，教師要根據提前設定的問題組織學生進行學習。對于學生項目學習過程中遇到的各種情況，教師要引導學生通過反復調試逐步破解，使學生的計算思維能在學習實踐中得到提高。需要注意的是，教師在組織項目學習過程中要做到因勢利導，根據學生的學習情況對設計的問題進行靈活的調整，使學生的項目學習興趣得到逐步提高。

4.進行項目學習成果評價

學習成果評價主要包括活動評價和經驗分享兩方面內容。其中，活動評價是教師根據學生學習的實際情況，對其項目學習中的行為表現和行為結果進行評價，讓學生對自己的項目學習活動有整體性的了解，知道自己的優勢和不足。經驗分享是教師安排部分學生對自己項目學習中感受到的內容進行集體性的分享，拓寬全體學生項目學習的思維，使學生的計算思維有明顯的改善和提高。

四、項目學習應用過程中需要注意的問題

對于高中信息技術課程教學而言，項目學習模式的應用雖然能夠拓寬學生計算思維培養的路徑，豐富計算思維培養的效果，但這些作用的真正發揮卻建立在科學運用項目學習模式的基礎上。結合信息技術課程教學的實際，在項目學習應用中需要注意以下幾點問題。

1.把握學生學習的興趣點

計算思維培養是一項長期性的信息技術課程教學目標，不能完全依靠幾次的項目學習方式就能夠真正實現培養的目標。并且，學生參與項目學習活動的積極性受其個人對計算思維的理解和認識影響。因此，教師在進行課堂設計之前，要通過有效的方法來掌握學生學習的興趣點，在學習興趣的指導下進行有效的項目設計，使學生能夠在寬松、舒適的環境下鍛煉和發展自己的計算思維。

2.發揮學生的主觀能動性

高中是學生發散性思維發展的重要階段。教師要充分利用學生喜歡思考、喜愛探究的思維和行為習慣，借助科學的項目內容設計來引導學生進行自主性、獨立性的思考和探究，使其在問題探究中收獲更多的思維成果。例如，教師可以設置一些開放性的問題，讓學生盡可能多地提出相關的問題解決思路和方法，鍛煉學生的發散式思維。當然，教師要注意問題設計的難易程度，避免由于問題太難而削弱了學生思考解決問題的積極性。

3.注重學生學習行為的評價

學習行為評價是項目學習活動開展中的最后環節，也是重要性環節。為保證學生對項目學習保持充分的理解和認同，教師要根據學生在項目學習中的表現，對學生的學習行為進行正向的評價，肯定學生在學習中的積極表現，同時指出學習中存在的不足，使學生能夠在認識到自己的學習優勢的同時，把握自己學習中的不足，幫助學生更好更快地發展自己的計算思維。

結語

項目學習是以項目為載體進行的問題探究活動，其在高中生計算思維培養方面具有明顯的效果。結合學生信息技術課程學習的實際情況，教師要通過選定項目、問題設計、開展項目學習和進行項目學習成果評價等策略引導學生進行有益的項目學習，切實提高學生的計算思維。

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作者簡介：張靜荷（1979.10-）女，福建泉州人，本科，中學一級，研究方向：高中信息技術課程教學實踐.

（作者單位：泉州市第七中學）