高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)存在的問題及對策

孔娟娟

（甘肅省永靖縣移民中學(xué)，甘肅永靖 731600）

傳統(tǒng)教學(xué)過程中，高中信息技術(shù)教師往往只是按照書本中明確的操作步驟，來完成相關(guān)的任務(wù)，很少關(guān)注學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力和核心素質(zhì)的培養(yǎng)，這導(dǎo)致一些學(xué)生對信息技術(shù)的內(nèi)涵與外延無法準(zhǔn)確理解，對信息技術(shù)知識的探究也只是淺嘗輒止，學(xué)生的計(jì)算思維無法得到有效培養(yǎng)。隨著高中信息技術(shù)學(xué)科課堂教學(xué)的改革以及素質(zhì)教育的落地生根，教師的教學(xué)目標(biāo)面臨著全新的要求，其中就包括補(bǔ)齊計(jì)算思維教學(xué)的不足，實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)。

一、計(jì)算思維的概述

計(jì)算思維指的是運(yùn)用信息技術(shù)學(xué)科的思維、基礎(chǔ)概念、計(jì)算模式以及邏輯等進(jìn)行問題的思考、設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的抽象特征，能夠更好地解決現(xiàn)實(shí)問題。計(jì)算思維的內(nèi)涵比較抽象，具有很高的理論性，對教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都提出了很高的要求，高中信息技術(shù)教師需要采取科學(xué)合理的教學(xué)措施，要能夠通過循序漸進(jìn)的滲透、借助案例的生動示范，將抽象的計(jì)算思維直觀化，從而更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)效果。對于高中生而言，開展信息技術(shù)學(xué)科計(jì)算思維的培養(yǎng)具有重要的作用，一是有助于提升學(xué)生解決問題的創(chuàng)新意識與能力，可以引導(dǎo)學(xué)生積極運(yùn)用信息技術(shù)知識，以培養(yǎng)學(xué)生的信息化素養(yǎng)；二是能夠優(yōu)化學(xué)生借助信息技術(shù)分析和處理問題的思考路徑，這也是高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的主要目標(biāo)之一。計(jì)算思維不僅涉及信息技術(shù)學(xué)科的知識，還要求靈活運(yùn)用多學(xué)科的知識，對多學(xué)科的思維進(jìn)行融合與整合。為此，高中信息技術(shù)教師要加強(qiáng)對學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)，推動學(xué)生以抽象化的計(jì)算思維來領(lǐng)悟信息技術(shù)知識的內(nèi)涵。高中信息技術(shù)學(xué)科的知識點(diǎn)中，大都蘊(yùn)含著計(jì)算思維，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，同時(shí)能夠推動課程改革，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科的核心素養(yǎng)。

二、高中信息技術(shù)學(xué)科與計(jì)算思維之間的關(guān)聯(lián)性

（一）有助于高中信息技術(shù)學(xué)科課程改革的深入推進(jìn)

在新時(shí)期的教學(xué)中，教師所實(shí)施的課堂教學(xué)要立足長遠(yuǎn)的目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，不能僅滿足于理論知識的“灌輸”。為此，高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師需要認(rèn)識到學(xué)科深層次教學(xué)的價(jià)值與作用，積極調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，不斷優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)。將學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)融入學(xué)科教學(xué)中，可以轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)思路與教學(xué)理念，對課程改革的方向與要求也將更加明晰，能夠改變過去灌輸式的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)知識來分析與解決問題的綜合素質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生將抽象的計(jì)算機(jī)知識與具體的生活聯(lián)系起來，從而推動學(xué)科課程的改革。

（二）借助計(jì)算思維培養(yǎng)可以彰顯高中信息技術(shù)學(xué)科課程價(jià)值

高中信息技術(shù)學(xué)科最大的教育價(jià)值是鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性解決信息問題的能力，尤其是思考能力。計(jì)算思維包含邏輯能力、算法能力、遞歸能力等，這是學(xué)生學(xué)科思維的具體體現(xiàn)，能夠最大限度地體現(xiàn)課程的價(jià)值，是實(shí)施新時(shí)期高中信息技術(shù)學(xué)科課程教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容，有助于學(xué)生在具體的生活中對計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的有效應(yīng)用。

（三）借助計(jì)算思維培養(yǎng)可以助推高中生信息技術(shù)學(xué)科思維問題解決

正如前文所述，高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的主要目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生借助計(jì)算思維來分析和解決問題的能力，在具體的生活和學(xué)習(xí)過程中，由于信息技術(shù)的無限融入，教師可以借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高的教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生對學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，可以借助信息技術(shù)思維進(jìn)行解決。所以，高中信息技術(shù)教師要深化課堂教學(xué)改革，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)理念，立足學(xué)以致用的教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算思維來學(xué)習(xí)和應(yīng)用信息技術(shù)知識，使學(xué)生能夠借助計(jì)算思維來培養(yǎng)信息技術(shù)學(xué)科思維，這對于學(xué)生深層次的學(xué)習(xí)和應(yīng)用具有重要的作用。

三、培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維教學(xué)中存在的不足

計(jì)算思維的內(nèi)容極其廣泛，對高中信息技術(shù)學(xué)科教師的教學(xué)提出了更高的要求。當(dāng)前教學(xué)中，高中信息技術(shù)教師在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維方面還存在一些不足，主要表現(xiàn)為以下方面。

（一）教師不能充分理解計(jì)算思維

早在2017 年的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中就提出，高中信息技術(shù)教師要將計(jì)算思維作為學(xué)科核心素養(yǎng)的組成部分來推進(jìn)。但是《課程標(biāo)準(zhǔn)》中并沒有明確如何培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，沒有指出教師在教學(xué)中應(yīng)如何落實(shí)計(jì)算思維的培養(yǎng)任務(wù)，同時(shí)現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料也很少以高中信息技術(shù)學(xué)科為視角來研究計(jì)算思維，再加上學(xué)校、教師、家長、學(xué)生對計(jì)算思維培養(yǎng)的不重視，導(dǎo)致一些教師對計(jì)算思維的內(nèi)涵與外延認(rèn)識不夠，對如何培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維沒有成熟、有效的方法和路徑，這不利于快速落實(shí)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)工作。

（二）學(xué)生不能有效學(xué)習(xí)計(jì)算思維

信息技術(shù)知識的學(xué)習(xí)是從小學(xué)階段開始的，進(jìn)入高中階段之后，學(xué)生大都已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)能力與素養(yǎng)，基于此，高中信息技術(shù)學(xué)科傳遞的知識層級也比較高，包括計(jì)算機(jī)專業(yè)知識、信息技術(shù)應(yīng)用意識與能力、學(xué)科思維等。但是在具體的教學(xué)過程中，由于受到應(yīng)試教育理念的影響和束縛，信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)一直處于“弱勢”地位，學(xué)生沒有機(jī)會深入學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識，甚至很多學(xué)段的信息技術(shù)學(xué)科都沒有開設(shè)，或者即使開設(shè)了也任由學(xué)生自由操作，這導(dǎo)致很多學(xué)生沒有打牢基礎(chǔ)，在面對高中階段計(jì)算思維等高深知識的學(xué)習(xí)與領(lǐng)悟時(shí)，往往無法找到知識的切入點(diǎn)，對與計(jì)算思維有關(guān)的思維導(dǎo)圖繪制、算法的應(yīng)用、計(jì)算方法的掌握等目標(biāo)都無法有效實(shí)現(xiàn)，這也導(dǎo)致學(xué)生計(jì)算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)工作難以取得成效。

（三）評價(jià)指標(biāo)不能有效推動計(jì)算思維教學(xué)

評價(jià)是教學(xué)必不可少的組成部分，是推動教學(xué)進(jìn)程、檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的主要標(biāo)準(zhǔn)，為此，教師在培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科計(jì)算思維的時(shí)候，也需要科學(xué)、合適的評價(jià)指標(biāo)來推動課堂教學(xué)的高效進(jìn)行。但是在具體教學(xué)中，高中信息技術(shù)學(xué)科不僅沒有像文化課一樣的考核評價(jià)制度，而且沒有納入高考范圍，這使得一些教師在開展計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)以及學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算思維知識的時(shí)候沒有動力。另外由于學(xué)生的計(jì)算思維水平?jīng)]有具體的評價(jià)指標(biāo)，再加上這方面的研究文獻(xiàn)資料比較少，導(dǎo)致教師不知道該如何實(shí)施評價(jià)，也就無法借助評價(jià)的力量來推動教學(xué)的深入開展，無法幫助學(xué)生及時(shí)有效地養(yǎng)成信息技術(shù)計(jì)算思維。

四、培養(yǎng)高中生信息技術(shù)學(xué)科計(jì)算思維的有效策略

培養(yǎng)高中生的計(jì)算思維不僅能夠提高信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)成效，還能培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)知識分析和解決問題的意識與能力，為此高中信息技術(shù)教師應(yīng)立足當(dāng)前教學(xué)中存在的不足，結(jié)合新課程改革的具體要求，實(shí)施高質(zhì)量的課堂教學(xué)，以此來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

（一）加強(qiáng)培訓(xùn)與考核，提升教師計(jì)算思維教學(xué)的意識與能力

高中信息技術(shù)教師是實(shí)施計(jì)算思維教學(xué)的關(guān)鍵力量，其素養(yǎng)與能力關(guān)系著學(xué)生計(jì)算思維的高效養(yǎng)成。為此需要加強(qiáng)對教師的針對性培訓(xùn)，一方面讓教師充分了解計(jì)算思維的內(nèi)涵，意識到計(jì)算思維對于學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用信息技術(shù)知識的作用，從而在教學(xué)中主動培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維；另一方面要通過針對性培訓(xùn)提高教師培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的能力，尤其是要能夠?qū)W(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)與教材知識的講解融合起來，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)和教學(xué)目標(biāo)的全面。

例如，在講解“信息及特征”這一節(jié)內(nèi)容之前，高中各年級的信息技術(shù)教研組組長需要組織教師進(jìn)行集中培訓(xùn)，邀請骨干教師為教研組教師講課。講課的核心內(nèi)容是引導(dǎo)教師在上課的時(shí)候不能僅滿足于概念的講解，而要能夠引導(dǎo)學(xué)生將掌握的信息技術(shù)知識與生活實(shí)際聯(lián)系起來，讓學(xué)生明白計(jì)算思維可以幫助他們更好地利用信息技術(shù)知識來分析和解決生活問題。通過教研組的集體研討，教師能夠拓寬教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)，能在學(xué)科教學(xué)中融入學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)要求，引導(dǎo)學(xué)生利用生活實(shí)例來描述信息的基本特征。同時(shí)在集中學(xué)習(xí)階段，教師還需要通過書本、網(wǎng)絡(luò)等方式來掌握先進(jìn)的教學(xué)理念與方法，以有效落實(shí)計(jì)算思維教學(xué)。

此外，學(xué)校還需要建立健全激勵懲罰機(jī)制，用科學(xué)、合理的制度引導(dǎo)教師主動學(xué)習(xí)、自我提升，從而不斷提高培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)素質(zhì)，并且能夠在教學(xué)過程中更加主動地實(shí)施計(jì)算思維教學(xué)。

（二）加強(qiáng)引導(dǎo)與滲透，提升學(xué)生計(jì)算思維學(xué)習(xí)的意識與能力

由于現(xiàn)階段高中生的信息技術(shù)學(xué)科知識基礎(chǔ)并不牢固，學(xué)科關(guān)鍵能力和核心素質(zhì)還沒有養(yǎng)成，為此教師在實(shí)施理論性更強(qiáng)的計(jì)算思維教學(xué)的時(shí)候要循序漸進(jìn)，多進(jìn)行引導(dǎo)與滲透，讓高中生慢慢理解與接受計(jì)算思維，逐步掌握計(jì)算思維的內(nèi)涵與外延，緊跟教師的教學(xué)步驟去培養(yǎng)計(jì)算思維。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，高中信息技術(shù)教師可以通過開展生活化教學(xué)、創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情景、布置一些操作任務(wù)、組織小組合作學(xué)習(xí)等形式多樣的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)。在整個教學(xué)過程中，教師要充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體地位，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟，從而促使學(xué)生積極思考、探索計(jì)算思維的本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的有效培養(yǎng)。

例如，在講解“文本信息的加工與表達(dá)”這一節(jié)內(nèi)容的時(shí)候，其中有一個關(guān)于報(bào)刊類文本信息加工與表達(dá)的知識點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)，教師可以將信息技術(shù)專業(yè)知識的講解與計(jì)算思維的培養(yǎng)融合起來，以實(shí)現(xiàn)雙重的教學(xué)目標(biāo)。在課堂教學(xué)中，教師可以分為三個環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，第一個環(huán)節(jié)首先讓學(xué)生對海報(bào)的組成有一個全面的了解，接著引導(dǎo)學(xué)生剖析出海報(bào)中的組成元素；第二個環(huán)節(jié)主要是教師使用思維導(dǎo)圖，將問題的解決方案表示成一個信息處理的流程；第三個環(huán)節(jié)是實(shí)際制作一張海報(bào)。在這三個環(huán)節(jié)中，教師并沒有直接講解計(jì)算思維，而是以專業(yè)知識講解為基礎(chǔ)，以問題思考探究為引領(lǐng)，使學(xué)生的計(jì)算思維在潛移默化中得到培養(yǎng)。

教師要注重循序漸進(jìn)的教學(xué)過程，要將算法的規(guī)律傳授給學(xué)生，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生利用算法來分析問題的能力，以有效訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行常態(tài)化的計(jì)算思維能力與意識的訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生算法思維的有效建立。

（三）實(shí)施考核與評價(jià)，推動學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的科學(xué)與有序

正如前文所述，考核與評價(jià)是推動學(xué)生計(jì)算思維素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵舉措，因此高中學(xué)校和信息技術(shù)教師要科學(xué)制定評價(jià)方案，明確合理評價(jià)指標(biāo)。在日常教學(xué)中，教師要能夠以方案和指標(biāo)為基礎(chǔ)來檢驗(yàn)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的進(jìn)度與力度，并將結(jié)果作為學(xué)生期末成績的主要組成部分，尤其是立足過程性評價(jià)，激勵學(xué)生積極開拓自己的學(xué)科思維，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的有效培養(yǎng)。

例如，對于“算法與程序設(shè)計(jì)”這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，教師要設(shè)計(jì)一個具體的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與流程，可以將學(xué)生能不能利用計(jì)算思維去分析和解決問題、能不能編寫程序來解決問題等作為評價(jià)指標(biāo)。學(xué)生的思考方式也要作為評價(jià)的內(nèi)容，包括能否利用頭腦風(fēng)暴法來優(yōu)化算法，能否運(yùn)用流程圖來細(xì)化算法，能否通過編程來實(shí)現(xiàn)算法，從而實(shí)現(xiàn)過程性評價(jià)的目標(biāo)。教師還需要考核學(xué)生能否對計(jì)算思維素養(yǎng)有多角度、多層面的思考，如在學(xué)生掌握算法之后，教師還要考核學(xué)生是否明白不同的算法會產(chǎn)生不同的操作效果，以推動學(xué)生更好地養(yǎng)成計(jì)算思維。

需要注意的是，教師在制定考核方案和設(shè)計(jì)考核指標(biāo)的時(shí)候，要注重以生為本，堅(jiān)持循序漸進(jìn)，在運(yùn)用的時(shí)候也要少一些負(fù)面評價(jià)，多一些正面鼓勵。

綜上所述，隨著高中信息技術(shù)學(xué)科改革的不斷深入，教師需要更加關(guān)注學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，尤其是計(jì)算思維的培養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)對信息技術(shù)知識的應(yīng)用。但是實(shí)際教學(xué)中還存在一些不足，包括教師對計(jì)算思維教學(xué)認(rèn)識不夠，學(xué)生對計(jì)算思維學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不強(qiáng)，評價(jià)方案及指標(biāo)缺少。針對這些不足，教育主管部門、學(xué)校和教師要能夠積極行動起來，尤其是要加強(qiáng)培訓(xùn)與考核，提升教師計(jì)算思維教學(xué)的意識與能力，加強(qiáng)引導(dǎo)與滲透，不斷提升學(xué)生計(jì)算思維學(xué)習(xí)的意識與能力，推動學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的科學(xué)有序發(fā)展，從而深入推進(jìn)高中信息技術(shù)學(xué)科課程改革，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，推動學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科關(guān)鍵能力和核心素質(zhì)的培養(yǎng)。