高中信息技術課堂教學中培育計算思維的策略

張春 盧慶廣

摘? 要 計算思維是高中信息技術學科核心素養中最能反映學科本質的信息素養。從課堂教學現狀分析、厘清計算思維內涵、培育計算思維策略三個方面，探討高中信息技術課堂教學如何培育計算思維。

關鍵詞 高中信息技術;核心素養;計算思維;信息素養

中圖分類號：G633? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）07-0086-02

0 引言

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》指出，高中信息技術學科核心素養由信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個核心要素構成[1]。計算思維是高中信息技術學科核心素養中最能體現學科本質的信息素養。信息技術高速發展，中國數字公民的數字素養并沒有自動提升。面對數字化時代，作為“數字移民”的教師如何培育作為“數字原住民”的學生的信息素養，特別是計算思維？本文從三個方面進行深入探討。

1 高中信息技術課堂教學現狀分析

在新時代，高中信息技術課堂教學擔負著培養中國數字公民信息素養的重任。目前，高中信息技術學科在各級領導心目中只是一門副科而已，信息技術課程在安排教學任務時可有可無。普通高中信息技術學科教師構成的多元化，導致教育教學水平參差不齊。目前信息技術學科教師在學校的工作具有一定特殊性，兼職、輔助學校各部門教育教學工作，經常感覺很忙、很累，導致大部分信息技術學科教師很難靜下心來研讀新課標、新教材、新教參等學習資料。隨著新課標、新教材、新學期的開始，高中信息技術學科教師的信息素養與學科能力亟待提高。

對于高一新生來說，信息技術學科知識與技能在中小學階段經過學習與訓練，已初步掌握。目前，初中信息技術學科教學成績不納入中考錄取分數之內，導致初中學校對信息技術學科教學重視程度不同。學生在八年級結束后進行初中信息技術學業水平上機考試，筆者參與初中信息技術學業水平考試監考工作，發現初中各校信息技術教學質量差異巨大，部分學校經過強化訓練，學生在短時間內能夠迅速掌握Office辦公軟件、圖片處理和動畫制作等基本操作技能與信息技術基礎知識。但是，信息技術學科思維在中小學階段還處于啟蒙期，學生對于身邊生活、學習中遇到的信息技術疑難技術問題，在利用數字化學習工具與豐富的網絡資源解決實際問題時，欠缺信息技術學科思維的思考方式。也就是說，目前，中小學信息技術課堂教學還處于強化訓練學生技術層的操作技能，在培育學生思維層的科學方法方面有待改進。面對來自不同學校的新生，信息素養差異較大時，課堂教學實行分層學習就顯得特別重要。在數字化時代，“數字原住民”的信息技術學科思維能力的培育是新時代高中信息技術課堂教學改革的撬動點。

2 計算思維的內涵

計算思維是高中信息技術學科核心素養中最能體現學科本質的信息素養，也是新一輪高中信息技術學科課程改革的聚焦點與支撐點。培育學生的計算思維在高中信息技術課堂教學中顯得特別重要，對于高中信息技術學科教師來說，厘清計算思維的脈絡、領悟計算思維的內涵是當務之急。

新課標指出，計算思維是指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。研究分析計算思維的定義可以看出，計算思維中的“思想方法”源于人對“真實情境”問題的概念界定、科學抽象、建構模型的數學思維中的思想方法;而計算思維中“解決方案”是人對“項目工程”進行系統分析設計、科學構建框架、綜合各種信息資源的工程思維中的解決方案。綜上所述，計算思維是指綜合計算機科學的思想特征，主動搭建起數學思維中的思想方法與工程思維中的解決方案，借助計算機科學能夠處理的特有解決問題的獨特思維方式[2]。通過分析研究，用好計算思維架構起數學思維與工程思維之間的橋梁紐帶作用，相互協調、共同促進，發揮其獨特的育人價值與功能。在計算思維培育中，高中信息技術教師要統籌兼顧數學思維中的思想方法與工程思維中的解決方案，融合創新數字化學習工具與網絡資源，用好計算機創造性地解決真實情境中的復雜項目問題。

3 高中信息技術課堂教學中培育計算思維的策略

課堂教學由教師、學生、學習資源以及活動場所等元素構成。新課改倡導“以教師主導，學生主體，項目活動為中心”的自主、協作、探究學習，在項目活動體驗探究中將知識建構、技能培養與思維發展融入數字化學習與創新中，創造性地解決實際項目問題，促進學科核心素養的達成，特別是學科思維的培育。

提升教師信息素養與學科能力是課堂教學中培育計算思維的關鍵? 課堂教學是教師主導下的項目學習活動，信息技術更新迭代很快。教師的信息素養與學科能力直接影響到課堂教學的質量，教師掌握的新知識與新技能以及學科思維的思考方式決定著項目學習活動的質量。項目學習活動的構思設計、素材選取、實施，小組學習活動安排，學科思維的培育以及課堂教學評價的導向等，都需要教師具備相應的信息素養與學科能力。提升教師信息素養與學科能力是新一輪高中信息技術學科課程改革的關鍵與基石。

教師是課堂教學的第一資源。首先，只有教師學習思想轉變了，才能夠主動抽出時間靜下心來研讀新課標，鉆研新教材，探究新教參等必備學習資源，初步厘清高中信息技術學科核心素養中各核心要素之間的內涵深層關系，把脈學科思維的本質——計算思維。

其次，面對新課程實施，深入持續推進課堂教學改革，教師的學習意識決定著項目學習活動探究的深度，教師僅靠必備學習資源的掌握與理解，只能是傳授學科知識與技能，還處于傳統課堂技術層教學。新課標、新理念、新思維，新時代的教師需要涵養信息素養與學科能力的提升，借助各級教研培訓研討會學習的機會，多聆聽、多反思是深入研究的開始;利用豐富的網絡資源主動學習，聆聽新課程標準研制核心專家組成員以及新課程改革領域專家在全國各地市的演講與培訓視頻，領悟新課標內涵，靠近新課改要求;主動搜索新課程與新課改領域核心專家撰寫的專著，認真比較五家出版社新教材之間的差異，在研讀、反思中拔高教育教學深度水平，設計高質量的項目學習活動，充分準備優質的學習資源供學生自主學習、探究，拓展學科視野。

最后，信息技術日新月異，信息素養與學科能力是動態迭代向前推進的，需要教師緊跟新時代，學習數字化新知識、新技術，更新學科思維解決問題的思考方式，站在新時代高中信息技術學科課堂教學的制高點培育計算思維。

轉變學生學習方式與學習意識是課堂教學中培育計算思維的內驅力? 學生是課堂教學的主體，是培育的對象，也是項目學習活動的驅動者。以項目學習活動為中心的課堂教學是教師主導下的學生自主、協作、探究學習。

首先，轉變學生學習方式是教師的信息素養與學科能力提升后，提前充分準備好課堂教學的學習資源（導學案、微課、項目活動方案等），指導學生課前自主學習，建構學科基礎知識與基本技能框架結構體系，實現學習意義的建構，從傳統課堂教學中的被動接受轉變為主動學習。

其次是引導學生課中協作、探究學習，挖掘學科新舊知識之間的關聯度，實現真正的深度學習。深度學習好比師生共同拉車爬坡、過坎，使勁推車前進中出汗、冒汗，共同合作用力在艱難險境中完成項目學習活動;反之，共同合作使勁拉車沒有移動以及輕松推車迅速跑都不是深度學習。

最后，課后學會反思是學科思維形成的關鍵，激勵學生在反思閱讀中自主學習，在協作探究中碰撞思維火花，培養學生主動鉆研的科學精神，變傳統課堂教學中的“讓他學”為“他要學”。引導學生圍繞項目學習活動轉變學習方式與學習意識，在課堂教學中培育計算思維，真正實現項目學習活動中的雙輪驅動。

學習資源是課堂教學中培育計算思維的載體? 學習資源是教師構思設計課堂教學內容呈現出來的電子文本素材，也是學生圍繞項目學習活動實現學科思維培育的主要載體。教師的信息素養和學科能力決定著學習資源建設的水平層次。根據學情差異，教師分層設計學習資源更有助于后進生的培養和尖子生的提高。學習資源的項目活動素材選取直接影響課堂教學情境的創設效果，激發學生的興趣，點燃學生的思維，啟迪學生的智慧。在案例素材構思設計時需要考慮學習的深度以及學科知識的寬度，引領學生逐步深入探究項目學習活動，在項目學習活動體驗中培育計算思維能力。

活動場所是師生借助學習資源共同探究項目學習活動的空間? 活動場所通常情況下是指微機室，還包括實驗室、錄播室、室外場地等。教師根據項目學習活動類型提前設計不同的活動場所，更有利于師生在特殊情境下的探究學習。小組劃分、成員搭配、小組長安排是靈活多樣的，微機室座位是固定的，但是可以根據項目學習活動類型實際需要調整小組的標語、位置，成員的構成，改善固定搭配和長期不動的小組協助學習模式。不變的是活動場所的空間大小，改變的是活動場所的創設情境，營造輕松愉快的學習氛圍很重要。師生在融洽和諧的項目學習活動體驗中實現知識的建構、技能的培養、思維的發展融入數字化學習工具與資源中，在解決問題和完成項目學習活動中實現學科核心素養的達成，特別是學科思維本質的培育。

4 結語

高中信息技術課程改革已推進至深水區，僅靠蜻蜓點水式的膚淺校本教研活動很難前進，光憑陳舊的學科知識與技能很難在數字化時代培育“數字原住民”的信息素養。借助新時代高中信息技術課程改革新機遇、新挑戰，呼喚中小學信息技術教師以及教育工作者齊心協力，共同提升信息素養與學科能力，借助學習資源促進學生圍繞項目學習活動轉變學習方式與意識，撬起高中信息技術課堂教學改革的聚焦點——計算思維的培育，重塑中小學信息技術教育。■

參考文獻

[1]任友群，黃榮懷.普通高中信息技術課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

[2]徐福蔭.信息技術必修1數據與計算教師教學用書[M].廣州：廣東教育出版社，2020.