探究有效預(yù)設(shè)對培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的實踐

梁瑞劍

（福建省南平市第三中學(xué)，福建 南平 353000）

近年來，世界上很多國家對學(xué)生計算思維能力培養(yǎng)的重視度都越來越高，主要是因為當(dāng)前信息技術(shù)已經(jīng)成為了推動行業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵力量，同時該技術(shù)對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸苍絹碓酱蟆Ｓ⒚绹⑷毡镜劝l(fā)達國家，都將計算思維培養(yǎng)作為了中小學(xué)信息技術(shù)課程的主要方向。我國在這方面也做出了不斷嘗試，《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出，計算思維是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，各大中小學(xué)教材也正在補充與計算思維培養(yǎng)的章節(jié)，由此可見其重要性。根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究顯示，有效預(yù)設(shè)在提升計算思維能力方面有著重要作用，有助于培養(yǎng)學(xué)生積極向上的情感態(tài)度，端正價值觀，并實現(xiàn)創(chuàng)新能力的提升。

一、信息科技課程理念

（一）反映數(shù)字時代正確育人方向

堅持以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的教育方針，發(fā)揮信息科技課程的育人功能，夯實學(xué)生計算機知識，強化其創(chuàng)新意識與能力，利用計算機思維來解決問題，樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀。

（二）構(gòu)建邏輯關(guān)聯(lián)的課程結(jié)構(gòu)

信息科技課程可以讓學(xué)生對算法、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、信息處理、信息安全等有更為全面的了解。義務(wù)教育階段的學(xué)生，其認知水平處于黃金發(fā)展時期，要根據(jù)年齡段的特點來合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，確保內(nèi)容之間邏輯鮮明，層層遞進。

（三）倡導(dǎo)真實性學(xué)習(xí)

教育體制深化改革的背景下，信息科技課程教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)模式，以真實問題為引導(dǎo)，讓學(xué)生正確應(yīng)用數(shù)字化工具、計算思維來解決問題，構(gòu)建知識框架。在這個過程中，通過互聯(lián)網(wǎng)來引進多元化的教學(xué)資源，充分調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性與主動性。在數(shù)字化環(huán)境下，鼓勵學(xué)生開展自我規(guī)劃、自我管理與自我評價，形成“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的良好學(xué)習(xí)氛圍。

（四）強化素養(yǎng)導(dǎo)向的多元評價

注重評價育人，強化素養(yǎng)立意。對學(xué)生進行評價時，將總結(jié)性與過程性評價予以結(jié)合，多正面鼓勵，科學(xué)應(yīng)用評估結(jié)果，為提升教學(xué)質(zhì)量而服務(wù)。創(chuàng)新考核方式，如紙筆測試、上機實踐、作品創(chuàng)作等，加強理論與實踐之間的聯(lián)系，并開展學(xué)生自評與互評，強化自主學(xué)習(xí)能力。

二、有效預(yù)設(shè)與計算思維

有效預(yù)設(shè)與計算思維之間的關(guān)系如下：1.有效預(yù)設(shè)改善計算思維。在培養(yǎng)計算思維時，要給予學(xué)生足夠的耐心，開始時可以降低預(yù)設(shè)起點，以通俗易懂、便于思考的案例作為引導(dǎo)，確保其思維的活躍性與積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)信心；2.有效預(yù)設(shè)促進計算思維。計算思維培養(yǎng)的中期，學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、思維模式已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，這個階段教師可以傳授給學(xué)生正確的計算思維方法，重視實踐訓(xùn)練，慢慢實現(xiàn)從對計算思維不了解，到將計算思維作為常態(tài)的過渡；3.有效預(yù)設(shè)提高計算思維。到了計算思維培養(yǎng)的最終階段，初中生思維能力已經(jīng)達到了比較理想的狀態(tài)，這時再進行正常預(yù)設(shè)，從簡單引導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍胃摺保瑥亩鴮崿F(xiàn)計算思維能力提升的目標(biāo)。

三、現(xiàn)代初中信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展趨勢

當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，信息技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫搅藦V泛應(yīng)用，初中信息技術(shù)教育，有助于強化學(xué)生的綜合素質(zhì)，將初中生培養(yǎng)成社會所需的人才，對其發(fā)展有深遠影響。現(xiàn)階段初中信息技術(shù)課程的主要教學(xué)任務(wù)在于，激發(fā)學(xué)生對計算機學(xué)習(xí)的興趣與熱情，了解基本操作，加強信息技術(shù)與實際生活之間的聯(lián)系，為日后發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。信息技術(shù)也可作為一種終身學(xué)習(xí)的手段，為學(xué)生創(chuàng)造獨立思考和學(xué)習(xí)的空間。初中生思維十分活躍，想象力豐富，對理論概念往往有天馬行空的想法，但如果沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)過程十分混亂，對其發(fā)展是十分不利的。因此，教師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，充分尊重學(xué)生主體地位，滿足其學(xué)習(xí)需求，對學(xué)生進行正面引導(dǎo)，強化思維能力與創(chuàng)造力。初中信息技術(shù)課程中，有很多知識點都非常抽象，教師應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合學(xué)生的實際需求，創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，讓班上所有學(xué)生參與其中，引導(dǎo)其主動觀察、勇于創(chuàng)新。

四、初中信息技術(shù)教育中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的要點

初中信息技術(shù)課程，是學(xué)生接觸系統(tǒng)性計算機教育的啟蒙。通過信息技術(shù)，人們可以查找海量信息數(shù)據(jù)，傳播圖片、音頻、視頻等資料，以數(shù)字技術(shù)為代表的信息技術(shù)，極大程度上彌補了過去存在的不足，加強了各行業(yè)、各產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系。在初中信息技術(shù)課堂上，教師是傳播知識的主體，必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想觀念，拉近與學(xué)生之間的距離，調(diào)動其主動性、積極性，提升計算思維能力，加強課堂知識與學(xué)生生活的聯(lián)系。為了實現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)，強化學(xué)生獨立思考的能力，教師可以引進更多新穎的教學(xué)手段，向?qū)W生傳遞更具有吸引力的知識點。信息技術(shù)學(xué)科教師不僅是教育者，更是研究者，應(yīng)當(dāng)深入理論分析，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)信息技術(shù)的重要性與必要性，同時提升個人素質(zhì)，開發(fā)全新的教學(xué)模式。

五、促進學(xué)生計算思維能力提高的策略

（一）探索情景化教學(xué)模式

傳統(tǒng)初中信息技術(shù)課堂中，教師是主導(dǎo)者，學(xué)生十分被動，師生交流過少，教師無法準(zhǔn)確掌握學(xué)生對知識點的理解情況，沒有良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，以理論知識教學(xué)為主。新課改背景下，教師要將學(xué)生作為課堂的主體，探索情景化的教學(xué)模式，營造積極的學(xué)習(xí)氛圍，將以人為本的教育理念貫徹落實到位，從學(xué)生角度出發(fā)思考問題，考慮到其特點與興趣點，滿足其學(xué)習(xí)需求。計算機作為高科技產(chǎn)品，具有一定的程序性，很多學(xué)生并不了解計算機的操作以及運行原理，很多知識點對初中生而言都比較抽象難懂。此時教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造生活化的教學(xué)情境，加強計算機與學(xué)生生活之間的聯(lián)系，對知識點進行反復(fù)講解，加深學(xué)生印象。此外，還有很多學(xué)生認為計算機就是單純用來娛樂的，陷入網(wǎng)絡(luò)游戲無法自拔，教師應(yīng)當(dāng)善于引導(dǎo)，讓學(xué)生充分了解到信息技術(shù)對人們?nèi)粘Ｉ睢Σ煌袠I(yè)的重要影響，并開展實際操作演示，讓學(xué)生對其有正確的認識。

理論與實際生活的結(jié)合，也是構(gòu)建情景化教學(xué)模式時需要考慮的重點內(nèi)容，信息技術(shù)教師要深入了解班上每位同學(xué)對計算機知識的掌握情況、學(xué)習(xí)能力等，確定科學(xué)的導(dǎo)學(xué)過程，為學(xué)生帶來沉浸式的學(xué)習(xí)體驗，加深對知識點的理解與記憶。在這個過程中，尤其要注重正面引導(dǎo)，從生活化的場景入手，通常來說初中生對新鮮事物都抱有好奇心，探索欲望比較強，教師要充分利用其思維特點，強調(diào)生活化的信息技術(shù)展示，從而調(diào)動學(xué)生積極性與主動性。此外，還要巧妙的提出問題，讓學(xué)生始終跟上教師的節(jié)奏，激發(fā)充分討論，實現(xiàn)計算機思維能力培養(yǎng)目標(biāo)。比如告知學(xué)生計算機的數(shù)據(jù)處理是以二進制為基礎(chǔ)的，讓學(xué)生在操作過程中了解二進制的基本原理，為其學(xué)習(xí)編程打下堅實基礎(chǔ)。

（二）優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容

初中信息技術(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)在于讓學(xué)生對計算機、對信息技術(shù)有更深入的了解，并將其正確應(yīng)用到生活中，解決實際問題。教師不能簡單將其作為教學(xué)任務(wù)，而是要深入思考學(xué)科本身的特點，迎合學(xué)生學(xué)習(xí)需求，針對性地選擇教學(xué)內(nèi)容，采用合適的教學(xué)方法，確保教學(xué)目標(biāo)順利實現(xiàn)。從教學(xué)的角度來看，學(xué)科講解的重點在于培養(yǎng)學(xué)生思維能力，通過講解、分析各種案例，加深學(xué)生對知識點的理解，拓寬其視野，豐富其眼界。對于信息技術(shù)課程而言也是如此，要讓學(xué)生看到該課程的本質(zhì)，認清本學(xué)科的研究目的。因此，教師需要在大量的教學(xué)實踐中總結(jié)經(jīng)驗，深化理論研究，將知識點與實際操作進行結(jié)合。在深度講解重點理論時，可以適當(dāng)穿插一些基礎(chǔ)理論知識，降低學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科的門檻，培養(yǎng)學(xué)習(xí)信心。在了解了基礎(chǔ)概念、基本操作之后，通過課堂思考題、課后習(xí)題來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的意義在于，分清教學(xué)主次，提升教學(xué)的深度，幫助學(xué)生構(gòu)建理論知識框架，對該學(xué)科有更深入的了解。

（三）教學(xué)目標(biāo)彈性化

每節(jié)課開始之前，教師都要進行充分備課，其實備課環(huán)節(jié)最困難的就是“備學(xué)生”，因為各個班級的學(xué)情往往有著極大差異，每個學(xué)生都是獨立的個體，無論是智力還是興趣愛好方面都有很大區(qū)別，即便課前準(zhǔn)備的再充分，也需要在實際教學(xué)中靈活調(diào)整。由此可見，課堂教學(xué)并不單純考驗教師的業(yè)務(wù)能力與知識儲備，更注重其臨場應(yīng)變與反應(yīng)能力，除了要有“pl an A”之外，還要提前準(zhǔn)備好“pl an B”，以備不時之需。這就凸顯出了彈性化教學(xué)目標(biāo)的重要性，課本教材只是為課堂教學(xué)提供了一些參考，切不可完全照搬其內(nèi)容，要將學(xué)生作為課堂的主體，只有大部分學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)，才是最好的教學(xué)目標(biāo)。因此，在培養(yǎng)計算思維能力的過程中，不能將技能培訓(xùn)作為唯一的目標(biāo)，而是要注重思維訓(xùn)練，讓學(xué)生用計算機思維來解決實際問題，其中就包括最優(yōu)算法與普通算法。在預(yù)設(shè)時就要根據(jù)學(xué)生層次來設(shè)定彈性教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生自我評估后選擇相應(yīng)的思維訓(xùn)練方式。這樣一來，無論是基礎(chǔ)較差的學(xué)生還是優(yōu)等生，都可以通過訓(xùn)練來強化計算思維。學(xué)生之間的差異性是不可避免的，教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)充分意識到這一點，應(yīng)當(dāng)尊重其差異、突出個性發(fā)展，通過有層次的課堂結(jié)構(gòu)，明確教學(xué)中的重難點，為不同層次的學(xué)生布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，比如對于思維能力比較強的學(xué)生，可以設(shè)置數(shù)量多、難度稍大的任務(wù)。既要用一般模式的思維訓(xùn)練來提升學(xué)生思維品質(zhì)，又要考慮到學(xué)生個性化發(fā)展，讓每個學(xué)生在課堂上都“有所得”，促進計算思維能力的提升。

（四）采用多種教學(xué)方法

1.放慢教學(xué)節(jié)奏

當(dāng)前“慢教育”的理念在教育界受到了廣泛討論，從本質(zhì)上來看，教育的變化是非常緩慢的，而且基本不會出現(xiàn)顛覆性變革，“慢教育”就是要放慢教學(xué)節(jié)奏。在培養(yǎng)計算思維時也是如此，不要指望一節(jié)課、兩節(jié)課的訓(xùn)練就能讓學(xué)生對信息技術(shù)有深刻的認識，這不符合客觀規(guī)律。應(yīng)當(dāng)充分預(yù)設(shè)，讓學(xué)生慢慢養(yǎng)成與計算機相似的思維習(xí)慣，遇到復(fù)雜問題時冷靜處理，不要慌亂，將各個問題獨立開來，并“毫無遺漏”的應(yīng)對，這是計算思維中的分解能力。這是一種簡單的問題處理方式，但同時也最有效果，從不同的角度來思考問題，培養(yǎng)縝密的思維模式，對學(xué)生日后發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

2.開展課堂內(nèi)的多元對話

新課改背景下，學(xué)生才是課堂的主體，教師可以通過多種方式來引導(dǎo)學(xué)生，調(diào)動其學(xué)習(xí)主動性和積極性，課堂內(nèi)的多元對話就是可以選擇的有效手段。首先，教師可以從“一問一答”開始，慢慢向“眾說紛紜”過渡，讓所有學(xué)生都參與到課堂中來。初中生思維活躍，面對相同的問題時也會給出不同的答案，這就是思維碰撞的過程，教師篩選出其中有價值的回答，再組織開展下一次討論，這即是合理對話的全過程。其次，在與學(xué)生進行多元對話時，遵循“由淺入深”的原則，剛開始預(yù)設(shè)的問題可以非常簡單、淺顯易懂，但一定要有“升華”的過程。計算思維強調(diào)的是一種復(fù)雜的思維方式，從不同角度來思考問題，課堂內(nèi)的多元對話就是為了實現(xiàn)這一目標(biāo)而做的鋪墊，從而完成能力上的提升。

3.注重提問的實效性

有效預(yù)設(shè)是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要前提，教師在課堂上提出的問題并不是隨機的，而是提前精心準(zhǔn)備的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過層層篩選與提煉，選出最具有代表性的問題。一個毫無思維價值的問題，不僅起不到正面引導(dǎo)的作用，還會破壞學(xué)生思維的連貫性。因此，在預(yù)設(shè)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，教師要考慮的因素非常多，包括教材、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生特點等，以實效性的問題為主，慢慢幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架，理清學(xué)習(xí)思路，提升解決問題的能力，實現(xiàn)計算思維能力培養(yǎng)的目標(biāo)。

六、結(jié)語

總而言之，當(dāng)前我國教育體制改革正深入推進，信息技術(shù)課程已經(jīng)成為了中小學(xué)課程體系的重要組成部分，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用也將會成為社會發(fā)展的必然趨勢。現(xiàn)階段，應(yīng)當(dāng)重視課程教學(xué)質(zhì)量的提升，充分尊重學(xué)生主體地位，考慮到初中生的學(xué)習(xí)能力、認知能力發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)新教學(xué)形式，強化計算思維培養(yǎng)，提升深度思考的能力，為其日后發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。