李凱

摘 要：信息技術(shù)核心素養(yǎng)是學(xué)生適應(yīng)社會的重要能力，它的提出又對課堂教學(xué)提出了新的教學(xué)指導(dǎo)方向，如何有效的提升學(xué)生的素養(yǎng)是現(xiàn)在當務(wù)之急。本文依據(jù)實際的教學(xué)情況對其中計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)提出相應(yīng)的策略，以此來提升學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；核心素養(yǎng)；計算思維

當代社會是信息飛速發(fā)展的社會，計算機在人們生活中的應(yīng)用也越來越廣，科技的創(chuàng)新和國家的發(fā)展也越來越依賴于計算機技術(shù)，因此如何使學(xué)生在以后的社會中適應(yīng)社會發(fā)展將成為我們培養(yǎng)學(xué)生的重要目標。2011年，美國的計算機科學(xué)教師協(xié)會和美國計算機協(xié)會發(fā)布了K12課程標準，指出了學(xué)生在各個階段所要實現(xiàn)的計算機學(xué)習(xí)目標；2014年，我國教育部教基[ 4 ]號文件中也提出：教育部將組織研究提出各個學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必要品格和關(guān)鍵能力。為此，信息技術(shù)學(xué)科也提出了相應(yīng)的四個核心素養(yǎng)：信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責任[ 1 ]。其中計算思維的提出對培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才起到推動作用。

計算思維是指：“個體在運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動” [ 1 ]。要求學(xué)生能通過對數(shù)據(jù)的分析、判斷，并運用合理的算法形成解決問題的方案，最終遷移到生活學(xué)習(xí)中去。信息技術(shù)課堂是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要途徑，運用合理的教學(xué)策略，能夠達到事半功倍的效果。對學(xué)生計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)策略可以從以下幾個方面進行。

1 運用課堂教學(xué)打基礎(chǔ)

培養(yǎng)學(xué)生的計算思維素養(yǎng)的重要途徑就是信息技術(shù)課堂，計算思維的形成需要基礎(chǔ)知識作為催化劑，才能更快速的消化吸收，內(nèi)化成自己的能力。具體可以從以下幾個方面進行研究。

1.1 探究不同的教學(xué)模式結(jié)合教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的計算思維

計算思維是概念化的，它要求在多個層次化上面進行抽象，并不是一些計算機專業(yè)技術(shù)人員所獨有的，而應(yīng)像“聽說寫”一樣成為每個人的基本技能，但這些并不僅僅像一些知識點一樣在課堂上教師通過講解、做題、考試就能達到目標，而是需要通過對一些基礎(chǔ)知識的掌握，經(jīng)過時間、事物等相結(jié)合進行內(nèi)化，從而轉(zhuǎn)變成一種思想，應(yīng)用于生活與學(xué)習(xí)之中。所以計算思維的培養(yǎng)需要應(yīng)用以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式來進行。

①小組合作學(xué)習(xí)模式

此種模式的教學(xué)需要教師對班里同學(xué)的特點了解非常清楚，依據(jù)學(xué)生的性格、能力等分成不同的小組，在課堂中學(xué)生以小組的形式完成教師交給的任務(wù)，要重點注意是否人人參與以及如何記錄評價。在一些有關(guān)計算思維培養(yǎng)的知識點或課程里面老師要注意引導(dǎo)小組中的核心人物，使其能帶領(lǐng)所有同學(xué)進行探究，從而使學(xué)生在對問題分析、解決的過程中形成計算思維。例如：在《選修1算法與程序設(shè)計》的4.2章節(jié)中“用百錢買百雞”的例子講解窮舉法的知識點。具體題目為：我國古代數(shù)學(xué)家張丘建在《算經(jīng)》一書中提出的數(shù)學(xué)問題：雞翁一，值錢五，雞母一，值錢三，雞雛三，值錢一。百錢買百雞，問雞翁、雞母、雞雛各幾何 [ 2 ]？大多數(shù)同學(xué)的思路都可以從講解的知識點中選取窮舉法，并用三層for循環(huán)，每層循環(huán)范圍是0-100來進行嵌套。而一些思維比較發(fā)散的同學(xué)會發(fā)現(xiàn)如果雞翁、雞母的范圍都是0-100會浪費很多時間，從而發(fā)現(xiàn)其取值范圍可以縮小，如雞翁取值范圍是0-20。大家一起合作討論就可以相互進行學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上一些同學(xué)就會更多的進行思考，從而在大家的一起努力下再次優(yōu)化使三層循環(huán)變成兩層循環(huán)，從而達到大家計算思維養(yǎng)成的目的。

②自主學(xué)習(xí)模式

隨著科技的飛速發(fā)展，各種智能手機、電腦、平板是人們生活中不可或缺的工具，現(xiàn)在的學(xué)生對于電子產(chǎn)品的熟悉程度應(yīng)被我們正面引導(dǎo)利用。首先，學(xué)生能夠通過使用電子產(chǎn)品來熟悉計算機的工作方式及功能，從而引導(dǎo)他們在生活中遇到類似的情況時應(yīng)用遷移的方法來解決問題。例如，我們在課堂中學(xué)習(xí)信息的來源以及快速獲取信息的方法，通過日常生活中利用電子產(chǎn)品對信息的搜集，學(xué)生能明確如何查找關(guān)鍵字來使我們獲取信息更快更準，在學(xué)習(xí)生活中可以以此進行遷移，尋找出最合理的關(guān)鍵字以便快速準確的記錄信息、獲取信息。再次，近幾年教育部一直鼓勵教師開發(fā)微課，各個網(wǎng)站好的微課不計其數(shù)，利用資源使學(xué)生在課后進行網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生在自學(xué)時思考問題，從而使問題內(nèi)化，達到培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目的。

1.2 選擇合適的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的計算思維

一個好的課堂一定不會只有一種教學(xué)方法。為了提高課堂有效性，要多種教學(xué)策略相結(jié)合。要達到此目標，首先，教師要熟讀課標，總結(jié)課標中所有與計算思維相融合的知識點，制定相應(yīng)三維教學(xué)目標，與此同時，要對每個相對獨立的模塊進行相應(yīng)的整合，使其貫穿始終。其次，搜集各種教學(xué)方法，尋找適合信息技術(shù)課堂教學(xué)的教學(xué)方法，堅持以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中慢慢思索總結(jié)規(guī)律，方便日后在其他方面的遷移。再次，教師要認識到計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕就可以達到的，要做到潤物細無聲，在課堂上不能一味的要求學(xué)生的分數(shù)。要在整體提高的情況下進行教學(xué)，不要為了教而教，要進行知識梳理，融合計算思維的一些內(nèi)容，使學(xué)生運用科學(xué)的技術(shù)手段來求解，而這種思維方式貫穿課堂，不斷的重復(fù)，也會使學(xué)生的水平有一個質(zhì)的飛躍，這種飛躍是學(xué)生終身受用的。最后，教師要研究學(xué)情，不同學(xué)生的情況對于計算思維素養(yǎng)的培養(yǎng)是不同的，所采用的教學(xué)策略也是不同的，例如，同樣需要掌握的知識點，有的同學(xué)可以快速記憶，有的同學(xué)需要借助各種圖形、事物等來完成，而有的同學(xué)卻屬于動手型，需要結(jié)合活動才能記住。所以要從學(xué)科的特征，學(xué)生的學(xué)情，以及最后要達到的最深層的價值出發(fā)來進行研究，慢慢的在教學(xué)過程中使學(xué)生的系統(tǒng)性和邏輯性都能得到一個提升。

1.3 選擇合適的案例進行教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維

課堂上合適的案例會使學(xué)生更快的參與到課堂中，也是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要方法。在課堂中選取案例時需注意貼進學(xué)生生活，與時俱進，吸引學(xué)生的興趣，使學(xué)生更好的用于生活。例如：一種閩南人在中秋節(jié)玩的一種傳統(tǒng)游戲博餅，是通過利用6個骰子和一個大碗進行的游戲，游戲者按照順序進行投放骰子，按照6個骰子出的數(shù)字組合來看大家相對應(yīng)的名稱，例如四個四，二個二為狀元。

而利用程序可以在計算機中進行模擬，使用簡單的隨機函數(shù)和循環(huán)語句就能實現(xiàn)，同時還可根據(jù)點數(shù)的含義進行編程，用計算機進行博餅的人可以看出自已的點數(shù)所代表的名稱。利用學(xué)生身邊熟悉簡單的案例進行教學(xué)使學(xué)生產(chǎn)生興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

2 開發(fā)校本課程進行應(yīng)用遷移

合適的校本課程對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)起到畫龍點睛的作用。在一個課堂體系中，教師可以根據(jù)計算思維的培養(yǎng)形式、螺旋上升的特點來進行課程開發(fā)與設(shè)置。

2.1 開發(fā)信息學(xué)奧賽相關(guān)課程

近些年來，隨著人們對教育重視程度的不斷提升，信息學(xué)奧賽在學(xué)生和家長心中的地位逐年上升，教師要抓住這個有利形勢來開發(fā)相應(yīng)的信息學(xué)奧賽的課程，在促進學(xué)生獲得好的比賽成績的同時，還可以培養(yǎng)一批對計算機編程和算法感興趣的同學(xué)。信息學(xué)奧賽中很多題目都是和我們生活相關(guān)的，學(xué)生在針對題目進行分析、解決的過程中，會不知不覺把計算思維、遞歸思想內(nèi)化到頭腦中。例如：很多學(xué)生平時都會喜歡玩游戲，而游戲都是利用程序編寫出來的，如果讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中自己動手設(shè)計并開發(fā)一些小的游戲，如簡單的石頭剪刀布等游戲增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生真正的把計算思維進行應(yīng)用，從而內(nèi)化為自身的能力。

2.2 開發(fā)創(chuàng)客或機器人課程

隨著社會的發(fā)展與進步，學(xué)校、家長都越來越重注學(xué)生的動手能力的培養(yǎng)，從“以前只要學(xué)習(xí)其他都不用管”到“動手實踐全面發(fā)展”的理念發(fā)展，越來越多的小創(chuàng)客出現(xiàn)在人們的視野中，通過程序與電子、結(jié)構(gòu)的結(jié)合，使學(xué)生自己動手制作一些生活中需要的物品。而一些機器人的相關(guān)比賽，也會使學(xué)生的能力得到提升，讓學(xué)生通過實踐操作設(shè)計體會到成就感，使學(xué)生在這一過程中體會計算思維的方式，從而使他們的計算思維得到培養(yǎng)。希望越來越多的同學(xué)加入到小創(chuàng)客的行列，真正的使學(xué)生所學(xué)到的知識與實踐相結(jié)合，使其計算思維的能力在生活學(xué)習(xí)中得到遷移。

綜上所述，計算思維能力是人人都需要具備的、基礎(chǔ)的、寬泛的基本能力。它是抽象的、自動的、螺旋上升的。是以信息技術(shù)學(xué)科知識為基礎(chǔ)，通過現(xiàn)實生活學(xué)習(xí)的實踐，使其內(nèi)化的一種思維方式。而這種思維能力的遷移，是需要各種情景的要素相融合而產(chǎn)生的一種反應(yīng)。當學(xué)生進入社會后，忘了各種算法、語句、網(wǎng)絡(luò)連接等知識而剩下的那種面對問題，并且可以用科學(xué)的思維方式分析問題、并找到科學(xué)的方法解決問題的能力，這無疑對學(xué)生適應(yīng)未來的社會、未來的生活起到重要的作用，使每個人都能夠終身受益。所以，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，是信息技術(shù)教師的責任和義務(wù)，而課堂就是我們的“戰(zhàn)場”，這場戰(zhàn)役能夠勝利需要我們有效的策略研究，也是我們信息技術(shù)學(xué)科的價值實現(xiàn)的重要途徑。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術(shù)課程標準[S].北京：人民教育出版社， 2017.

[2]屠新兵.中職C語言中窮舉法的編程方法探索[J].山西農(nóng)經(jīng)，2016（15）：125-129.