趙倩倩

摘要：本文以教科版的“算法與程序設(shè)計”模塊為例，分別從教學(xué)目標、任務(wù)設(shè)計、教學(xué)資源與教學(xué)評價四個方面對基于計算思維的高中信息技術(shù)課程教學(xué)策略進行探究，為培養(yǎng)具有計算思維的創(chuàng)新人才提供借鑒。

關(guān)鍵詞：計算思維；高中信息技術(shù)；有效教學(xué)；算法與程序設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）17-0140-02

“算法與程序設(shè)計”是高中信息技術(shù)課程的選修模塊之一，其主要目的就是通過算法編寫程序，解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、邏輯思維、數(shù)學(xué)思維和判斷能力。但筆者在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生缺少計算思維的訓(xùn)練，他們不知道如何用計算思維分析問題，更談不上解決問題?！坝嬎闼季S”的提出，使信息技術(shù)課程教學(xué)從注重實踐操作的技術(shù)素養(yǎng)層面上升到注重思維素養(yǎng)培養(yǎng)的層面。如何在計算思維模式下進行算法與程序設(shè)計課程的有效教學(xué)？筆者結(jié)合自己的教學(xué)實踐，分別從教學(xué)目標、任務(wù)設(shè)計、教學(xué)資源和教學(xué)評價四個方面進行了探究。

● 確定發(fā)展學(xué)生計算思維的教學(xué)目標并選擇合適的主題

在高中信息技術(shù)課程中實施計算思維教學(xué)時，教師首先需要明確計算思維的教學(xué)目標。因為教學(xué)目標是教學(xué)的核心和靈魂，圍繞著教學(xué)目標，才能順利開展教學(xué)活動和評價。

以教科版的“算法與程序設(shè)計”模塊第三章第五節(jié)“用遞歸法解決問題”為例，筆者將遞歸法的教學(xué)目標分解成三個具體目標：①什么是遞歸法；②如何編程實現(xiàn)遞歸法；③運用遞歸法解決生活中的實際問題。因為遞歸算法的本質(zhì)是遞推，而遞推的實現(xiàn)正是通過循環(huán)語句調(diào)用函數(shù)來完成的，因此又將遞歸法的具體實現(xiàn)分解為自定義函數(shù)與循環(huán)語句兩個知識點。這樣的分解把學(xué)生未知的算法轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)語句的執(zhí)行與自定義函數(shù)的調(diào)用，更好地發(fā)展了學(xué)生的計算思維，使其學(xué)會將未知、復(fù)雜的問題分解成一個個已知、經(jīng)典的問題。

在實現(xiàn)教學(xué)目標的主題的選擇方面，由于遞歸算法的理解比較難，如果直接用課本中的斐波那契數(shù)列的多函數(shù)調(diào)用，則其分析過程較復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，難以達到預(yù)期的效果。但如果用新穎有趣的主題活動來引導(dǎo)學(xué)生積極參與并有效思考，則會在體驗問題解決的過程中獲得較好的學(xué)習(xí)效果。因此筆者選擇“兔子繁殖”問題創(chuàng)設(shè)情境，從具體數(shù)據(jù)的遞推過程中歸納出抽象函數(shù)的調(diào)用，這樣，既能激發(fā)學(xué)生對計算思維的興趣，又能充分恰當?shù)卣故具f歸法要探討的問題。

● 設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生計算思維的任務(wù)并選擇有效的教學(xué)方式

根據(jù)計算思維的特點設(shè)計任務(wù)時，要注意兩點：首先，教師需要根據(jù)教學(xué)目標，從學(xué)生學(xué)習(xí)生活中熟悉的問題入手，選擇適合培養(yǎng)計算思維的任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其體會算法在實際生活中的應(yīng)用。其次，選擇問題的難度要符合學(xué)生的認知水平，方便學(xué)生運用計算思維展開分析思考，進而加深學(xué)生對算法思想的理解和運用。

例如，在講授“循環(huán)結(jié)構(gòu)”時，筆者設(shè)計了一個以教育儲蓄——為自己上大學(xué)攢學(xué)費的任務(wù)：假設(shè)從高一開始第1個月存入20元錢，第2個月存入21元錢，第3個月存入22元錢……依此類推，到高中畢業(yè)時你可以為大學(xué)學(xué)費做多少貢獻？學(xué)生先自己思考解決方案，再分組討論，最終以小組的形式給出方案。教師提示計算過程中不斷重復(fù)的操作是什么，然后啟發(fā)學(xué)生用一個表達式進行描述，接著引出循環(huán)語句及其格式、功能。最后師生一起總結(jié)歸納循環(huán)結(jié)構(gòu)的主要特點與實現(xiàn)方法。在這個任務(wù)的教學(xué)中主要使用討論法、啟發(fā)法、歸納法等教學(xué)方式來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，從解決實際問題中抽象出循環(huán)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)過程。而學(xué)生主要通過自主學(xué)習(xí)、小組合作探究體驗計算思維的方法，在解決問題、完成任務(wù)中提升計算思維；教師在完成任務(wù)的過程中引導(dǎo)學(xué)生進一步熟悉分類、歸納、知識遷移等計算思維方法，使學(xué)生積極主動參與到課堂中來。

● 準備充分有效的教學(xué)資源為計算思維的培養(yǎng)提供基礎(chǔ)

教師要準備充分有效的教學(xué)資源為學(xué)生計算思維的培養(yǎng)提供基礎(chǔ)，可以通過流程圖、編程半成品、自主學(xué)習(xí)任務(wù)單、微視頻等形式搭建框架。

例如，在講授“對數(shù)據(jù)進行排序”時，除了教材中介紹的冒泡排序外，還可為學(xué)生準備一個教學(xué)資源包，資源包包含所有排序算法的介紹、各算法之間的比較及適用范圍，以及這些排序算法的微視頻講解資料等。通過這些資源，學(xué)生可以從中體會一題多解與算法的多樣性，從而全面深入地認識排序算法，在解決實際問題時就可以舉一反三。還可以包含一些測試題目，主要目的是測試學(xué)生的知識遷移能力和靈活運用能力，同時還要考慮到學(xué)生的不同層次，針對思維較強的學(xué)生提供一些高難度的問題，培養(yǎng)他們的思維敏捷性和獨創(chuàng)性。

● 制訂多元化的有效教學(xué)評價方案鞏固計算思維

建立多元評價體系，檢驗學(xué)生計算思維的掌握程度，一方面是教師對學(xué)生進行評價，將過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合，以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)、利用計算思維解決問題的能力、編程作品的好壞為評價依據(jù)，全面評估學(xué)生的信息技術(shù)知識和能力；另一方面是借助學(xué)習(xí)任務(wù)單與發(fā)展性評價表，引導(dǎo)學(xué)生進行自評與互評。

例如，在“用遞歸法解決問題”一節(jié)中，教師需要從教學(xué)目標中選擇體現(xiàn)計算思維培養(yǎng)的內(nèi)容，并進行具體的教學(xué)評價設(shè)計，其發(fā)展性評價分為四個等級（見下表）。學(xué)生進行自評時就能很清楚地知道自己處于哪個級別，并及時地反饋給教師。這樣，教師就可以根據(jù)綜合評價的反饋來檢驗教學(xué)效果。

● 結(jié)語

計算思維的開發(fā)有助于提高信息技術(shù)課程的教學(xué)效率，促進學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。但學(xué)生計算思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的，一線教師需要在高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與過程，將計算思維的培養(yǎng)融入到實際的課堂教學(xué)中，這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。