面向計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)項目教學(xué)模式的研究

夏玉玲

面向計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)項目教學(xué)開展的價值

開展項目教學(xué)可以提高學(xué)生的創(chuàng)造力，這是互聯(lián)網(wǎng)社會發(fā)展背景下學(xué)生必備的一種能力。

首先，項目教學(xué)可以幫助學(xué)生養(yǎng)成算法思維，應(yīng)用數(shù)字化的分析方法去看待身邊的自然現(xiàn)象和自然規(guī)律，從而更有邏輯地去思考問題。其次，項目教學(xué)方式可以提高學(xué)生的協(xié)作能力，幫助學(xué)生通過小組學(xué)習(xí)的方式積累舊知識并形成新的認(rèn)知。除此之外，項目教學(xué)方式還可以幫助學(xué)生提高問題解決能力和批判性思維能力，使其正確地看待自己的已學(xué)知識，分清哪些是精華，哪些是糟粕，哪些需要批判性地繼承，哪些需要通過與他人一起探討得出具體的問題解決路徑。

從本質(zhì)上來說，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維就是要堅定學(xué)生的開放信心，增強學(xué)生的協(xié)作能力與承受能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的思維習(xí)慣。[1]

面向計算思維培養(yǎng)進行項目教學(xué)優(yōu)化設(shè)計的路徑

1.優(yōu)化教學(xué)資源和學(xué)習(xí)資源的配置

（1）問題導(dǎo)向

面向計算思維培養(yǎng)進行高中項目教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計，就是要讓學(xué)生盡早地接觸到算法思維和程序思維，并且通過不同的教學(xué)模塊，應(yīng)用目前已經(jīng)有的一些教學(xué)資源和工具，增強學(xué)生的思維水平，提高學(xué)生思維的活躍度。教師一方面可以利用現(xiàn)有的計算工具和資源，幫助學(xué)生認(rèn)識到實際生活和算法之間的聯(lián)系，從而鍛煉自己的計算機思維能力，另一方面還可以用多樣化的教學(xué)工具來增強教學(xué)的趣味性和豐富性。例如，教師可以利用流程圖、思維導(dǎo)圖和應(yīng)用程序幫助學(xué)生掌握算法構(gòu)建的科學(xué)步驟，并通過可視化的方式引導(dǎo)學(xué)生更好地展現(xiàn)自己的思維過程。在這個過程中教師要注重量化評估，幫助學(xué)生按步驟地寫下自己每一步的詳細(xì)計劃，以及每一步計劃的執(zhí)行情況和完成情況，通過配合調(diào)查和調(diào)試等方式引導(dǎo)學(xué)生不斷優(yōu)化自己的算法和程序，提高自己的問題解決能力。

（2）任務(wù)設(shè)計

教師要轉(zhuǎn)變死板僵化的教學(xué)觀念，克服傳統(tǒng)的單純知識灌輸?shù)慕虒W(xué)方式，在課堂開始之前詳細(xì)地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，給予學(xué)生更多的時間來共同探討學(xué)習(xí)的目的，也要留足夠的時間讓學(xué)生自主探究。例如，某教師在進行教學(xué)設(shè)計時，將任務(wù)教學(xué)的方法帶入課堂，除了講解問題解決的步驟，還引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用程序步驟模擬的方式來進行協(xié)作和互動，學(xué)生除了模仿教師的解題步驟，還可以應(yīng)用創(chuàng)造性的思維自主地提出解題步驟，這樣就大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和深度交流的興趣。

2.開展啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是一種有效的教學(xué)干預(yù)模式，可以幫助學(xué)生養(yǎng)成計算思維。第一，教師在引導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中，要先讓學(xué)生反思與回憶，也就是讓學(xué)生用已經(jīng)寫好的代碼來對應(yīng)教師提出的問題，探討這段代碼是否可以解決這些問題，幫助學(xué)生將自己的思維轉(zhuǎn)化成為目的導(dǎo)向和結(jié)果導(dǎo)向的思維。第二，在解決問題的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生分步驟地進行自我反思，并對其他小組成員編寫出來的代碼進行實質(zhì)性的審查，探討自己的代碼與其他同學(xué)的代碼存在哪些異同，通過批判性的思考來探討自己的不足。第三，在教學(xué)的過程中，教師要指出學(xué)生存在的思維的局限，依照建構(gòu)主義教學(xué)的觀念促進學(xué)生與其他學(xué)生進行分享。第四，在教學(xué)完成之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過寫作的方式構(gòu)建起自己的程序數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中可以包含已經(jīng)構(gòu)建好的程序，也可以是小組其他同學(xué)的作品，甚至是工作總結(jié)和小組反思，這樣能讓學(xué)生掌握循序漸進的學(xué)習(xí)方式。[2]

3.開展生活化的項目教學(xué)

生活化的項目教學(xué)可以拉近學(xué)生與計算思維之間的距離。例如，在《模擬搖號》和《紅綠調(diào)色板》的教學(xué)中，某教師通過協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，將班級內(nèi)的學(xué)生分為五個學(xué)習(xí)探究小組，并為這五個學(xué)習(xí)小組安排了不同層次的任務(wù)：小組一的任務(wù)是界定問題，小組二的任務(wù)是組織和分析問題，小組三的任務(wù)是畫出程序的抽象圖，小組四的任務(wù)是進行算法的自動化研究和識別方案的自動化設(shè)計，小組五的任務(wù)是進行算法的應(yīng)用遷移。這五個小組在完成自己的任務(wù)之后，形成具體的解決方案：將紅綠藍(lán)調(diào)色板三合一作品通過按鈕的調(diào)節(jié)來對紅綠藍(lán)的融入比例進行自動化的控制，通過這種項目設(shè)計、策劃、實施，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力大大提升。

4.注重師生之間的雙向互動

在項目教學(xué)中，教師和學(xué)生處于平等地位，教師不再是傳統(tǒng)課堂的掌控者，而是學(xué)生學(xué)習(xí)的配合者，教師只有扮演好這個角色才能夠不斷提高學(xué)生對計算機內(nèi)容的關(guān)注程度。一方面，在發(fā)布任務(wù)的過程中，教師要關(guān)注學(xué)生的實際需求，結(jié)合社會熱點和編程領(lǐng)域的大事件幫助學(xué)生進行細(xì)化的任務(wù)執(zhí)行，在這個過程中教師通過督促手段和監(jiān)管手段維持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;另一方面，教師可以找尋一些教學(xué)節(jié)點，提出問題解決的關(guān)鍵所在，幫助學(xué)生理順自己的思路，尤其是在學(xué)生遇到困難失去信心的時候，要鼓勵學(xué)生繼續(xù)進行深化問題研究。當(dāng)然，教師也要根據(jù)學(xué)生的反饋情況靈活地進行問題難度的調(diào)整，避免學(xué)生遇到問題時沮喪和放棄，教師在與學(xué)生雙向互動的過程中要不斷調(diào)整好自己的角色定位，促進學(xué)生計算思維的培養(yǎng)和態(tài)度觀念的轉(zhuǎn)變。[3]

5.開展系統(tǒng)性的綜合評價

系統(tǒng)性評價方式要注重全面，注重綜合，教師可以通過自評、互評、教師總結(jié)三位一體的評價方式來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性。第一，在自評環(huán)節(jié)，教師可以鼓勵學(xué)生根據(jù)自己寫出的程序來探討是否真正解決了問題，或者離理想狀態(tài)還有哪些差距。第二，在互評環(huán)節(jié)，同一個學(xué)習(xí)小組的學(xué)生之間可以先進行互評，互評之后再進行不同組別之間的互評，這種互評也是一種學(xué)習(xí)交流的過程。第三，在總結(jié)評價環(huán)節(jié)，教師既要評價學(xué)生實際解決問題的能力，也要評價學(xué)生解決問題的態(tài)度，通過多維思考的方式來進行評價。這種多元化的評價機制更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而這也是計算思維的一種主要表現(xiàn)，學(xué)生只有深刻地認(rèn)識到計算思維的開放性和靈活性，才能夠更加關(guān)注自己生活中的多種事物，深化邏輯思考，充分整合資源，應(yīng)用計算思維來解決問題，提高自己的算法能力和創(chuàng)造能力。

結(jié)語

將項目教學(xué)法應(yīng)用在學(xué)生計算思維培養(yǎng)的過程中，可以全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且根據(jù)學(xué)生的思維水平進行差異化的課程設(shè)置。另外，對學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)，有利于教師從綜合的角度看待學(xué)生創(chuàng)造力的提升和算法思維的形成，因而教師要關(guān)注學(xué)生的小組合作，幫助學(xué)生養(yǎng)成批判性思維，深化學(xué)生問題解決的能力。

參考文獻：

[1]王海濤.計算機輔助設(shè)計課程項目教學(xué)改革探索[J].亞太教育，2019（12）：17-19.

[2]蔡燕敏.基于FPGA的“計算機組成原理”實驗項目教學(xué)改革[J].電工技術(shù)，2019（22）：158-160.

[3]田凌.探究計算機中數(shù)據(jù)表示——認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼項目教學(xué)[J].中國信息技術(shù)教育，2019（18）：17-19.