淺析如何落實信息技術學科的計算思維核心素養

楊寶花

2016年，《中國學生發展核心素養》將計算思維納入高中信息技術學科核心素養，自此，計算思維逐步走進信息技術課堂。通過閱讀大量的文獻，筆者發現計算思維在程序設計領域發展較快，在信息技術其他模塊教學中探索得較少，這可能是因為受目前信息技術課堂教學現狀的限制，包括硬件設施，不能讓學生人人參與，從而沒有辦法落實計算思維核心素養的培養。

因此，筆者通過對計算思維概念的辨析，探討信息技術課堂教學中滲透計算思維培養的方法和策略，以期讓一線教師能夠通俗易懂地理解計算思維的本質，力求計算思維培養常規化。

● 計算思維概念及必要性

2006年，周以真教授提出計算思維就是像計算機科學家一樣思考問題、理解問題、解決問題的一系列思維活動。2011年，美國國際教育技術協會聯合計算機科學教師協會提出計算思維的定義，并明確思維的過程包括明確問題、分析和抽象、設計算法、評估最優方案、遷移解決方法五個部分。

因此，計算思維就是培養學生能夠根據實際問題分析問題、理解問題、抽象問題并能用計算機科學地處理問題的一種思維方式，計算思維不是計算機的思維，而是人的思維。為了適應信息化時代的要求，提高公民素質，培養信息化人才，國家從2001年起在中小學開設信息技術必修課和實施“校校通”工程，普及中小學信息技術教育，但其課時少，課程地位低。然而信息技術能夠實實在在地培養學生適應信息化社會的能力，能夠激發學生利用計算機工具處理解決實際問題的興趣，從而讓學生在頭腦中形成一定的計算思維能力，形成自己處理問題的獨特見解。

● 信息技術課堂教學中滲透計算思維培養的方法

1.轉變觀念，優化課程目標，落實核心素養

為落實計算思維這一核心素養，教師也要轉變觀念，更新教育理念，要把掌握計算機操作的方法和技能的課程目標轉為核心素養的養成。例如，《用智能工具處理信息》一課，為落實核心素養，筆者通過多次實踐，將本節的教學目標調整如下：

信息意識——引導學生能夠根據解決問題的需要，自覺主動地尋求恰當的方式獲取與處理信息。

計算思維——通過真實情境體驗，讓學生對人工智能有感性的認識，了解人工智能工具使用的原理及過程，逐步養成利用計算機解決問題的思維方式。

數字化學習與創新——在實踐中經過深刻體驗，使學生形成在學習和生活的其他方面應用、創新及遷移的意識。

信息社會責任——在感受智能工具處理信息魅力的同時引導學生客觀地評價智能工具給生活、學習和工作帶來的變化和影響，并合理地使用。

2.運用PBL教學模式滲透計算思維的培養

PBL是一種基于問題探究的教學方法，讓學生圍繞問題展開討論，從而想辦法探索或運用已學知識、技能解決問題，落實課程的核心素養。例如，為了讓學生更好地體會到人工智能在生活中的應用，筆者在《用智能工具處理信息》一課中設計了一連串相互關聯的問題，逐步引導學生思考，并找到合適的方式解決問題，如在導入環節，利用假期旅行真實情境設計問題“出國旅游如果要問路，語言不通怎么辦？”教師引導學生探究智能翻譯的工具，學生提出可以用在線翻譯，也可以用手機翻譯軟件，同時通過自我體驗總結出人工智能工具運用的效果、注意事項。

3.運用項目式教學方法培養計算思維

很多教師提到項目就覺得特別難，擔心學生無法完成，其實“項目式教學”可以將教學內容分割成若干個子目標或者子項目，這樣既能降低完成的難度，又能讓學生通過項目感受和體驗整個項目從設計到實現再到反思的完整過程。

在Word、PPT、程序設計教學中，可以結合學生的生活實際確定項目主題，然后規劃表達主題需要的文字、圖片、音樂、視頻等。例如，在“爭做垃圾分類小達人”這一項目中，學生首先要探索垃圾究竟有哪些分類，那如何體現自己是垃圾分類小達人呢？學生需要思考是通過知識問答還是通過分類游戲積分的形式完成？是通過板報宣傳還是通過影視介紹的方式表達？是用文字表述還是用程序實現？這些問題能夠充分激發學生思考，從而養成利用計算機解決問題的思維習慣，提高計算思維能力。

4.運用情境再現的體驗與實踐，促進計算思維的遷移

情境再現的體驗與實踐是信息技術課堂教學中重要的環節，但因為課時少，很多時候教師只要求學生掌握技能和操作，而對知識的運用和遷移顧及不到，針對此問題，在Excel表格數據與加工這一節，筆者專門開展了一次研討——《運用計算思維求解問題——表格數據的分析與處理》，通過展示新冠疫情期間各地疫情的相關數據，引導學生挖掘這些數據背后的秘密，再創設情境分析疫情期間各家庭的收支情況。這樣既是舉一反三激發學生積極思考，也讓學生能夠靈活運用計算思維解決問題，實現知識、技能和計算思維的遷移。

在信息技術課堂教學中培養計算思維，其方法和策略還需要不斷地探索與實踐，作為一線教師要做好課堂教學后的反思，形成有效的計算思維培養的方法和策略，為未來社會培養合格的信息化人才。

參考文獻：

[1]任友群，隋豐蔚，李峰.數字土著何以可能：也談計算思維進入中小學信息技術教育的必要性和可能性[J].中國電化教育，2016（01）：2-7.

[2]謝忠新，曹楊璐.中小學信息技術學科學生計算思維培養的策略與方法[J].中國電化教育，2015（11）：116-120.

[3]顏秉剛.論大數據時代背景下的在線教育[J].西部素質教育，2018，4（13）：124.