基于項目式學習驅動的信息技術計算思維培養探析

摘要：隨著信息技術的快速發展和廣泛應用，計算思維已成為現代社會人們不可或缺的基本素養。基于項目式學習驅動的信息技術計算思維培養不僅能夠顯著提高學生的學科能力，還有助于他們更深刻地理解信息技術知識。文章以項目式學習為基礎，從設置開放式項目主題，投放遞進式項目任務以及開展發展式項目評價等三個方面對項目式學習驅動背景下信息技術計算思維的培養策略進行探討，旨在提升學生的信息技術學科素養，培養學生的計算思維能力，進而使他們在面對復雜問題時能夠運用計算思維方法，有效解決問題。

關鍵詞：小學；信息技術；項目式學習；驅動；計算思維；人才培養

中圖分類號：G623文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）22-0109-04

基金項目：本文系福建省南平市“十四五”中小學名師培養工程學科骨干教師教育科研課題“計算思維與數學思維異同的探究”的研究成果

培養學生計算思維能力，既是深化學生信息技術認知、提升學生信息技術學科學習效率的有效手段，也是新課程改革與核心素養教育理念下的必然選擇。信息技術教師要正確認識培養學生計算思維的重要性，從設置開放式項目主題、投放遞進式項目任務、開展發展式項目評價等角度入手，將計算思維培養有機融入信息技術學科項目式學習活動中，引導學生經歷對比、分析、抽象、概括、建模等一系列思維過程，使他們更加深刻地理解和應用信息技術學科知識，促進學生信息技術學科核心素養的提高[1]。

一、設置開放式項目主題，構建計算思維培養框架

1.以教材內容為焦點

信息技術教材是培養學生計算思維的重要工具，其內容編排凝聚了編者的智慧。教師在教學過程中，應深入剖析教材內容，以其中的核心知識要素為出發點，精心設計項目主題，這些項目主題應目標明確，旨在引導學生逐步深入探索信息技術知識，從而提升他們構建信息技術知識體系的準確性。考慮到信息技術教材中每個模塊和小節都有其獨特的知識屬性，教師在確定項目主題時，需要充分考慮這些知識特質，選擇與之匹配的項目活動類型，以確保學生在項目式學習中能夠形成對信息技術知識的豐富表象認知[2]。

例如，在教學閩教版四年級上冊“巧設形狀調版塊”一課時，教師可以教材內容為焦點，將“巧設形狀調版塊”一課與現實生活情境相結合，設計以“創建校園文明宣傳海報”為主題的項目式學習任務。在項目啟動階段，教師可以展示多張優秀的校園文明宣傳海報，引導學生觀察并分析其中的形狀、色彩、文字等元素是如何協調運用的。然后，教師可以詳細講解如何運用信息技術工具中的形狀調整功能，如縮放、旋轉、組合等，來創作獨特的海報。在項目執行階段，學生分組進行海報設計，根據項目要求，自主收集素材、規劃布局、調整形狀和色彩，力求創作出既美觀又具有教育意義的校園文明宣傳海報。在這個過程中，教師及時提供指導和幫助，確保學生能夠在實踐中掌握形狀調整的技能，并學會將其應用于實際創作中。這種基于教材內容的項目式學習方式，不僅能夠極大地提高學生的學習效率，還能促進他們對知識的深入理解和應用。

2.以學生需求為導向

教師在信息技術教學中發現，由于信息環境、認知基礎和智力水平的差異，學生在信息技術領域的認知、接受和應用能力各不相同，導致他們的計算思維發展需求呈現出多樣化態勢。為了滿足每位學生的需求，教師在設計項目式學習任務時，需要進行詳細的學情調研，深入了解每位學生的學習現狀、興趣和目標。通過精準把握學生的學習需求，教師可以設計出更具針對性和吸引力的項目主題，確保每個學生在項目式學習中都能找到適合自己的學習內容和挑戰。這種以學生需求為導向的教學策略，有助于激發學生的學習興趣，提高他們的計算思維能力。因此，教師在信息技術教學中應始終堅持以學生需求為導向，不斷優化教學設計和實施方式，以滿足學生的個性化學習需求，促進他們的全面發展。

例如，在教學閩教版三年級上冊“鼠標操作有方法”一課時，教師可以進行學情調研，通過問卷調查、個別訪談等方式，深入了解學生在鼠標操作方面的學習現狀、興趣和潛在困難。調研結果顯示，學生對鼠標的基本操作有一定的了解，但操作熟練度和應用能力參差不齊，且對具有趣味性和挑戰性的任務更感興趣。然后，教師可以根據學生的學習需求和興趣，設計一系列項目任務。這些任務可以既包含基礎的鼠標操作練習，如“鼠標迷宮探險”（學生需通過精確操作鼠標，幫助角色走出迷宮）和“鼠標點點樂”（通過點擊特定目標，鍛煉學生的鼠標操作速度和準確性），也包含更具挑戰性的項目，如“小小設計師”（學生需使用鼠標繪制簡單的圖形和圖案，培養創造力和審美能力）。在項目式學習過程中，教師要注重學生的個體差異，根據學生的學習進度和能力，提供個性化的指導和幫助。同時，教師要鼓勵學生相互交流和分享經驗，讓他們在互動中相互學習、共同進步。通過這種以學生需求為導向的項目式學習，教師能夠有效激發學生的學習興趣和積極性，提高他們的計算思維能力，促進他們的全面發展。

3.以學科融合為目標

新課標明確提出，跨學科運用信息技術知識的能力對于當代學生至關重要。為了實現這一教學目標，教師在策劃和選擇項目學習主題時，必須秉持學科融合的理念，巧妙地將信息技術知識與其他學科內容進行有機整合，這不僅需要教師靈活運用信息技術知識，還需確保各學科間的無縫銜接與深度融合。通過實施跨學科融合的教學策略，學生能夠在學習過程中更加全面、深入地理解和掌握跨學科知識，從而顯著提升綜合素養。

例如，在教學閩教版三年級下冊“自定色彩做漸變”一課時，教師可以將美術學科的知識與信息技術緊密結合，引導學生通過跨學科的方式探索色彩漸變的魅力。教師可以通過展示一系列色彩漸變的美術作品，如彩虹、日出日落等，讓學生感受色彩漸變的視覺沖擊力，激發他們對色彩漸變的興趣。接著，教師引入信息技術中的色彩編輯工具，詳細講解自定義漸變色及漸變色效果填充圖形的方法。為了讓學生更好地理解和應用這些知識，教師可以設計一系列跨學科融合的實踐任務。如讓學生以小組為單位，選擇一幅美術作品作為參考，嘗試使用信息技術工具中的漸變色彩編輯功能，重現作品中的色彩漸變效果。在完成任務的過程中，學生需要運用美術學科中的色彩搭配和構圖原理，同時結合信息技術工具的操作技巧，實現跨學科知識的綜合運用。通過這一過程，學生不僅能夠更加深入地理解和掌握跨學科知識，還能夠培養計算思維能力。

二、投放遞進式項目任務，強化計算思維認知體驗

1.投放遞進式實踐操作任務

在知識學習過程中，遵循由淺入深、由表及里、由易到難的學習規律至關重要。這是學生學習知識的基本過程，也是適應和掌握知識的關鍵步驟[3]。實踐操作在計算思維培養中占據舉足輕重的地位，它不僅是理論知識的延伸和應用，更是提升學生信息技術實操能力和計算思維的關鍵環節。信息技術是一門非常注重實踐操作的學科，具有得天獨厚的教學優勢。因此，教師應充分利用這些優勢，精心策劃和組織遞進式的實踐操作任務。遞進式實踐操作任務的設計應遵循由簡到繁、由易到難的原則，確保學生能夠在逐步深入的操作過程中，不斷提高信息技術實操能力。這些任務應緊密圍繞教學目標和核心內容，讓學生在實踐中探索、發現和解決問題，從而培養他們的計算思維。通過遞進式實踐操作任務的實施，學生能夠將所學的理論知識與實際操作相結合，加深對知識點的理解和掌握。同時，實踐操作可以幫助學生形成更加直觀和深刻的學習體驗，激發他們的學習興趣和創造力。在完成任務的過程中，學生可以不斷挑戰自我、超越自我，最終實現計算思維的養成[4]。

例如，在教學閩教版四年級下冊“鏡頭下的美麗世界”一課時，教師可以設計一系列遞進式的實踐操作任務，讓學生在實踐中逐步掌握圖像處理技術，并培養他們的計算思維。教師可以引導學生從拍攝簡單的校園風景照片開始，讓他們熟悉相機或手機的基本操作，如對焦、曝光、構圖等。在這個階段，教師可以設置一些具體的拍攝任務，如捕捉校園中的四季變化、特色建筑或學生活動瞬間等，讓學生在實踐中初步感受攝影的樂趣和技巧。隨著學生技能的提升，教師可以設計更具挑戰性的任務，如制作校園生活主題相冊。教師可以讓學生選擇一組校園風景照片，運用所學的圖像處理技術，將它們編排成一個完整的相冊。在這個過程中，學生需要考慮相冊的整體風格、照片的排列順序、文字說明等因素，以呈現出一個完整、有吸引力的作品。通過這個任務，學生可以鍛煉整體規劃能力、創新思維和計算思維。最后，教師可以進一步拓展實踐操作的深度和廣度，引導學生探索更高級的圖像處理技術，如圖層編輯、蒙版應用、動態效果制作等。通過這些遞進式的實踐操作任務，學生不僅能夠將所學的理論知識與實際操作相結合，加深對知識點的理解和掌握，還能夠在實踐中形成更加直觀和深刻的學習體驗，激發學習興趣和創造力。

2.投放遞進式能力培養任務

在信息技術教學中，隨著教學理念從知識本位轉向素養本位，教師開始注重學生的多層面能力培養。為了達成學生計算思維、信息意識、數字化學習等多維度學科核心素養的提升目標，教師需要精心設計遞進式能力培養任務。這些任務應呈現由易到難、由簡到繁的遞進關系，引導學生在逐層深入的任務驅動下，逐步增強對信息技術的理解和應用能力。通過投放遞進式能力培養任務，教師不僅能夠引導學生主動參與到學習活動中，建立扎實的信息技術知識基礎，還能培養他們的邏輯思維和創新能力。

例如，在教學閩教版四年級上冊“搜索引擎查信息”一課時，教師可以設計遞進式能力培養任務，以提升學生的計算思維。教師可以讓學生完成一個基礎的信息檢索任務，如搜索中國的著名景點。通過這一任務，學生可以初步掌握搜索引擎的基本使用方法，學會提煉簡單的關鍵字進行搜索，并了解搜索結果中的基本元素（如網頁標題、描述、鏈接等）。在完成基礎信息檢索任務后，教師可以引入更高級的搜索技巧，如使用引號進行精確搜索、利用減號排除無關結果、設置文件類型或時間范圍進行搜索等。教師可以設計一個稍有難度的任務：搜索近五年來關于人工智能發展的新聞報道，讓學生嘗試運用這些高級技巧來提高搜索效率和準確性。在掌握了基本和高級搜索技巧后，教師可以讓學生選擇一個感興趣的主題（如氣候變化、太空探索等），然后使用搜索引擎查找相關的新聞報道、研究論文、視頻資料等，最后將這些信息進行整合和分析，形成一份簡短的報告或演示文稿。通過實施遞進式能力培養任務，教師不僅能夠有效提升學生的計算思維，也能激發學生的學習興趣。

三、開展發展式項目評價，提升計算思維訓練成效

在信息技術教學中，開展發展式項目評價是提升計算思維訓練成效的關鍵環節，這種評價方式不僅關注學生的當前表現，更著眼于學生的未來發展和潛能挖掘[5]。首先，發展式的自我評價。發展式的自我評價鼓勵學生對自己的項目式學習成果進行客觀、全面的評估。在這一過程中，學生需要回顧整個學習過程，思考自己在項目中的表現，分析自己的優點和不足。自我評價有助于學生形成自我反思的習慣，使他們能夠及時發現自己的問題并尋找改進的方法。同時，自我評價還能促進學生對所學知識的深入理解，幫助他們構建更加完善的知識體系。在計算思維方面，自我評價有助于學生明確自己在邏輯思維、抽象概括等方面的提升點，從而更有針對性地進行訓練。其次，發展式的互相評價。發展式的互相評價是指學生之間互相評價彼此的項目式學習成果，這種評價方式能夠為學生提供一個交流學習的平臺，讓他們從同伴的角度看待自己的學習成果，發現其中的亮點和不足。教師引導并組織學生進行發展式的互相評價，能夠讓每一位學生都參與到項目式學習評價環節，提升學生項目式學習參與感[6]。同時，互相評價能拓寬學生的視野，幫助他們掌握不同的思考方式和解決問題的方法。在計算思維方面，互相評價有助于學生了解不同的解題方法，促進他們形成更加靈活的思維模式。最后，發展式的教師評價。發展式的教師評價是指教師在項目式學習中對學生的表現進行專業、有針對性的評價。教師要以發展性的眼光看待學生學習表現，將更多的教學關注點放在學生的閃光點之上，對學生進行鼓勵式評價，在提高學生項目式學習動態學習效果的同時，保護學生項目式學習的自信心[7]。在計算思維方面，教師評價應關注學生在邏輯思維、抽象概括等方面的表現，幫助他們認識到自己的問題并尋找改進的方法。通過發展式的教師評價，學生可以更加清晰地認識到自己的提升方向，從而有針對性地進行訓練和提高。

例如，在教學閩教版五年級上冊“插入圖片秀美景”一課時，教師可以運用發展式項目評價來提升學生的計算思維訓練成效。在課程的最后階段，教師可以組織學生進行成果展示，并引導他們進行發展式的自我評價。學生需要回顧自己設計并插入圖片的整個過程，分析自己在圖片選擇、布局安排、色彩搭配等方面的優點和不足。這樣的自我評價，不僅能讓學生有機會反思自己的學習成果，還能促使他們深入思考如何改進自己的作品，從而提升計算思維中的邏輯分析和解決問題的能力。然后，教師可以組織學生進行發展式的互相評價。學生之間可以互相觀看彼此的作品，并從同伴的角度提出評價和建議。在評價過程中，教師可以引導學生關注作品的創意、技術運用以及是否符合主題等方面。通過互相評價，學生可以從不同的視角審視自己的作品，發現可能忽視的問題，同時學習借鑒他人的優點，這種互評方式不僅能夠增強學生的參與感，還能拓寬他們的視野。最后，教師可以對學生的作品進行發展式的專業評價。在評價過程中，教師應關注學生的邏輯思維、抽象概括能力以及信息技術應用能力。教師可以指出學生作品中表現突出的地方，如獨特的創意、巧妙的布局或精湛的技術運用，并給予充分的肯定和鼓勵。同時，教師可以針對作品中的不足之處提出具體的改進建議，如如何更好地選擇圖片、如何優化布局等。這樣的教師評價，既能肯定學生的努力成果，又能為他們指明學習方向，有助于學生在計算思維方面取得更大的進步。

四、結語

課標明確指出要培養學生計算思維能力，以促進學生信息技術綜合素質的全面發展。為了發揮項目式學習驅動在信息技術計算思維培養中的作用，教師要設置開放式項目主題、構建計算思維培養框架，投放遞進式項目任務、強化計算思維認知體驗，開展發展式項目評價、提升計算思維訓練成效，以此激發學生對信息科技的好奇心和興趣，循序漸進、卓有成效地培養學生的計算思維，為學生的全面發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1]魏文清，趙瑞，孫爽，等.基于項目式學習的高中信息技術大單元教學設計———以“算法與程序實現”為例[J].白城師范學院學報，2023， 38（02）：108-112+122.

[2]蔡曉宇.項目式學習驅動下小學信息技術計算思維的培養[J].新課程導學，2023（05）：59-62.

[3]高紅旗.項目式學習模式在信息技術教學中的應用[J].江西教育， 2023（11）：4-6.

[4]時小明.基于計算思維培養的小學信息技術數字化教學探析[J].中小學電教，2023（04）：43-45.

[5]王斌峰.利用項目式學習培養學生計算思維的策略———以小學信息技術學科為例[J].學苑教育，2023（24）：64-66.

[6]劉稀鳳.新課標背景下信息技術與小學數學課堂教學深度融合的策略[J].遼寧教育，2023（05）：35-38.

[7]馬富泰.小學信息科技教學中計算思維的培養———以圖形化編程《猜數字》一課為例[J].中國信息技術教育，2022（22）：51-53.

Exploration of the Cultivation of Information Technology Computational Thinking Driven by Project-based Learning

Xiao Dan

（Fujian Province Nanping City Pucheng County Xinhua Primary School， Pucheng 353400， China）

Abstract： With the rapid development and widespread application of information technology， computational thinking has become an indispensable basic literacy in modern society. The cultivation of information technology computational thinking driven by project-based learning can not only significantly improve students’ disciplinary abilities in the field of information technology， but also help them to have a deeper understanding of information technology knowledge. The article is based on project-based learning and explores the cultivation strategies of information technology computational thinking in the context of project-based learning from three aspects： setting open project themes， implementing progressive project tasks， and conducting developmental project evaluations. The aim is to enhance students’ information technology subject literacy， strengthen their computational thinking ability， and enable them to use computational thinking methods to effectively solve complex problems.

Key words： primary school； information technology； project-based learning； drive； computational thinking； personnel training