摘 要：本文從如何培養(yǎng)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)體系主體——計(jì)算思維角度出發(fā)，以“趣”為關(guān)鍵詞，結(jié)合教學(xué)實(shí)例，從“情境之趣”、“方法之趣”、“創(chuàng)造之趣”等方面，探討如何激發(fā)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣和熱情，并在其過(guò)程中進(jìn)一步發(fā)展計(jì)算思維，為教學(xué)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；計(jì)算思維；程序設(shè)計(jì)；趣

一提起高中信息技術(shù)選修模塊《算法與程序設(shè)計(jì)》，在教師和學(xué)生腦海中往往浮現(xiàn)的是一個(gè)字：“難”！

一“難”在于：在經(jīng)歷過(guò)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系的《信息技術(shù)基礎(chǔ)》模塊學(xué)習(xí)以后，學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)缺乏興趣。“難學(xué)”是他們對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的普遍印象。

二“難”在于：學(xué)生習(xí)慣依賴(lài)教師，缺乏思考的主動(dòng)性，寫(xiě)程序喜歡依葫蘆畫(huà)瓢，稍有變換就無(wú)法解答。

為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？原因有兩方面：從學(xué)生層面看，有畏難情緒，是因?yàn)闆](méi)體會(huì)到其中的樂(lè)趣；從教學(xué)層面看，缺乏思考的主動(dòng)性，是因?yàn)榻處熢诮虒W(xué)中，只注重“程序”的教學(xué)，而忽略了“設(shè)計(jì)”的發(fā)展，歸根結(jié)底是忽視了對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。而計(jì)算思維已經(jīng)被納入高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)體系，并視之為“信息技術(shù)之于人的核心素養(yǎng)的主體部分”。它的內(nèi)涵被界定為：“能夠采用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的學(xué)科方法界定問(wèn)題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)；通過(guò)判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問(wèn)題的方案；總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中。”對(duì)其的培養(yǎng)，應(yīng)該滲透在信息技術(shù)的每一節(jié)課堂中，程序設(shè)計(jì)教學(xué)也不例外。

那么如何從發(fā)展計(jì)算思維角度出發(fā)，激發(fā)學(xué)生對(duì)算法與程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣和熱情？首先就得改變學(xué)生的觀念。只有學(xué)生被激發(fā)興趣和學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，才會(huì)有繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要以發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維為目標(biāo)，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方式等進(jìn)行重新編排，發(fā)現(xiàn)、挖掘、展示程序設(shè)計(jì)之“趣”?！叭ぁ敝啵袔缀?？

一、 情境之趣

根據(jù)計(jì)算思維的思維特性和高中生的心理特點(diǎn)，從問(wèn)題解決的角度出發(fā)，依托教材與高中學(xué)生已有的生活學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，選擇與實(shí)際生活相關(guān)或具有趣味性的題材，設(shè)置相關(guān)問(wèn)題情境來(lái)吸引學(xué)生的注意，營(yíng)造出一種生動(dòng)的學(xué)習(xí)氛圍，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)問(wèn)題情境的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)規(guī)律，進(jìn)而理解相關(guān)算法的原理，從而建立學(xué)習(xí)的信心。例如：如何讓學(xué)生順利理解二分法？如果僅靠概念陳述，不僅學(xué)生難以理解，也很難對(duì)此產(chǎn)生興趣。但是，如果直接從“二分”入手，以結(jié)構(gòu)原理為出發(fā)點(diǎn)依托學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置相應(yīng)的問(wèn)題情境，情況就會(huì)大不一樣。比如可以這樣設(shè)置：

問(wèn)題情境：你去書(shū)店購(gòu)書(shū)。當(dāng)你抱著一箱滿(mǎn)滿(mǎn)的書(shū)走出書(shū)店門(mén)口，警報(bào)忽然響起來(lái)了，隨后店員想起有一本書(shū)未消磁。請(qǐng)問(wèn)，要怎樣快速地找出那本書(shū)呢？

問(wèn)題情境是從學(xué)生熟悉的事物入手，除了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之外，還能從具體解決過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生理解“二分法”的概念，進(jìn)而抽象、概括出二分法問(wèn)題解決相應(yīng)的規(guī)律和方法，更好地理解算法原理及應(yīng)用，促進(jìn)了學(xué)生解決問(wèn)題能力的增長(zhǎng)與計(jì)算思維的遷移。

二、 方法之趣

注重語(yǔ)法本身的教學(xué)方式已經(jīng)不太適合新形勢(shì)下對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)的要求。教師不能單一講授語(yǔ)法知識(shí)，而要采用多種形式結(jié)合的方式開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)：

（一） 游戲化教學(xué)

程序設(shè)計(jì)課堂中的游戲化教學(xué)，既可以是已經(jīng)開(kāi)發(fā)的電腦游戲方式，也可以是教師與學(xué)生教學(xué)中間的設(shè)置的游戲環(huán)節(jié)，他們的共通點(diǎn)是：讓學(xué)生在“玩游戲”的過(guò)程中理解相應(yīng)的概念、定理與結(jié)構(gòu)，能從相應(yīng)的游玩模式當(dāng)中歸納、總結(jié)規(guī)律。

例：師生活動(dòng)：種蘿卜游戲（冒泡排序）

5個(gè)大小不一的蘿卜，分別種到地上5個(gè)由小到大的坑中。對(duì)兩兩相鄰的蘿卜的大小進(jìn)行比較，如果不符合應(yīng)排順序，則指揮相應(yīng)的“蘿卜”移動(dòng)（兩兩交換），直至所有蘿卜被種到坑里為止。

以上教學(xué)游戲，既可以吸引學(xué)生的注意，又可以將相應(yīng)的原理更生動(dòng)、形象地展示在學(xué)生面前，使其更容易理解。

（二） 合作、探索、競(jìng)爭(zhēng)之趣

相對(duì)來(lái)講，在新授課中，新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)應(yīng)用是停留在淺層次的，學(xué)生通過(guò)模仿很容易完成程序的編寫(xiě)。但當(dāng)?shù)搅溯^高層次能力要求的綜合運(yùn)用階段，獨(dú)立編寫(xiě)程序的完成率則比較低下。此時(shí)，合作學(xué)習(xí)的重要性就體現(xiàn)出來(lái)了。

例如，模擬微信的搶紅包方式，設(shè)計(jì)一個(gè)小程序。

這個(gè)任務(wù)是對(duì)對(duì)象、屬性、方法、事件等知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，能力要求較高。作者在課堂中實(shí)踐時(shí)，通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，每小組都滿(mǎn)足了基本功能的設(shè)置，甚至進(jìn)行了超越，例如有小組結(jié)合之前的案例“桌面小時(shí)鐘”的“interval”、“visual”屬性，設(shè)計(jì)出了“速閃”的紅包。

與獨(dú)立學(xué)習(xí)相比，合作學(xué)習(xí)不僅是個(gè)人能力的互補(bǔ)，而是更多的思想碰撞，拓展了思維的廣度與深度；通過(guò)“合作”與“競(jìng)爭(zhēng)”，還可以有效提高學(xué)生的社會(huì)化交往意識(shí)和能力。這是個(gè)人學(xué)習(xí)所無(wú)法達(dá)到的、合作學(xué)習(xí)的魅力所在。

三、 創(chuàng)造之趣

荷蘭數(shù)學(xué)教育家費(fèi)賴(lài)登塔爾曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“科學(xué)不是教出來(lái)的，也不是學(xué)出來(lái)的，而是創(chuàng)造出來(lái)的?！?/p>

計(jì)算思維的內(nèi)涵告訴我們，發(fā)展計(jì)算思維的目的是：“總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中?！睂?duì)于高中程序設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際生活中的問(wèn)題，并且能夠綜合運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)來(lái)解決它，這實(shí)際上就是創(chuàng)新。例如，作者的學(xué)生依靠學(xué)習(xí)的隨機(jī)函數(shù)知識(shí)與課外拓展，開(kāi)發(fā)出一個(gè)“演講抽號(hào)”程序軟件并應(yīng)用于班級(jí)語(yǔ)文課堂小演講中。

在此過(guò)程中，學(xué)生出于實(shí)際需要，使用VB編寫(xiě)程序來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)已經(jīng)發(fā)生了改變，從原初的“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”，這便是程序設(shè)計(jì)創(chuàng)新之路的根本起點(diǎn)與堅(jiān)持前行的保證。

計(jì)算思維作為信息技術(shù)課程核心素養(yǎng)的主體部分，其價(jià)值是不容忽視的。在人工智能飛速發(fā)展的今天，教師應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的信息技術(shù)“工具化”思想，不斷挖掘、創(chuàng)新，豐富程序設(shè)計(jì)課堂內(nèi)涵，用“趣”將學(xué)生拉進(jìn)課堂，組織教學(xué)，發(fā)展計(jì)算思維，從而更好地適應(yīng)時(shí)代生活的需要，這才是高中程序設(shè)計(jì)教學(xué)的意義所在。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李藝，鐘柏昌.信息技術(shù)課程核心素養(yǎng)體系設(shè)計(jì)問(wèn)題討論[J].電化教育研究， 2016，04（276）：5-10.

[2] 解月光，楊鑫，付海東.高中學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的描述與分級(jí)[J].中國(guó)電化教育，2017，5（364）：8-13.

作者簡(jiǎn)介：

冷梅，江蘇省蘇州市，蘇州市蘇州高新區(qū)第一中學(xué)。endprint