閆培靖

摘要：本文介紹了計(jì)算思維培養(yǎng)的核心內(nèi)容和存在的問(wèn)題，分析了基于構(gòu)建主義的PBL（Problem-Based Learning，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法）學(xué)習(xí)模式教學(xué)思路，結(jié)合《大學(xué)信息技術(shù)》課程的開(kāi)展情況研究面向計(jì)算思維培養(yǎng)的PBL教學(xué)模式構(gòu)建策略。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維 PBL 教學(xué)模式 大學(xué)信息技術(shù)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和計(jì)算思維能力，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)又可以細(xì)分為計(jì)算機(jī)認(rèn)知能力、計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題能力、基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力和信息基礎(chǔ)的共處能力4種能力的教學(xué)目標(biāo)。作為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要課程，《大學(xué)信息技術(shù)》是學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)課程的基礎(chǔ)課，承擔(dān)了計(jì)算思維培養(yǎng)的啟蒙職責(zé)。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，各開(kāi)設(shè)《大學(xué)信息技術(shù)》的高校教學(xué)研究部門(mén)不斷在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方法等方面進(jìn)行改革創(chuàng)新，提出了多種有助于提高課程效果的教學(xué)模式。

1 計(jì)算思維培養(yǎng)的核心內(nèi)容和現(xiàn)狀

計(jì)算思維（computational thinking）是由美國(guó)卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)教授周以真提出，泛指涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)各領(lǐng)域之廣度的一系列思維活動(dòng)。面向計(jì)算思維的培養(yǎng)有助于提高學(xué)生解決問(wèn)題、閱讀、了解世界等方面的能力。計(jì)算思維培養(yǎng)的核心內(nèi)容就是促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維、邏輯思維、效率思維、創(chuàng)新思維等思維能力的行程，最終構(gòu)建各自專(zhuān)業(yè)和社會(huì)環(huán)境的核心素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，首先就是教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用抽象思維來(lái)進(jìn)行問(wèn)題的表達(dá)、分析、求解和處理，能夠準(zhǔn)確判斷問(wèn)題的核心點(diǎn)和找到最優(yōu)解的工程思維。

在我國(guó)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，雖然已經(jīng)明確將計(jì)算思維作為培養(yǎng)目標(biāo)，但教師和教學(xué)研究單位并未做出行之有效的改變來(lái)體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，存在的問(wèn)題可以概括為如下3個(gè)方面：

（1）部分計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教師自身未接受過(guò)關(guān)于計(jì)算思維概念的教育或培訓(xùn)，并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維對(duì)于當(dāng)今社會(huì)的重要價(jià)值，或者自身并不清楚什么是計(jì)算思維，更無(wú)法構(gòu)建能夠體現(xiàn)計(jì)算思維的課程體系。

（2）部分計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教師盡管認(rèn)識(shí)到了計(jì)算思維是課程的重要培養(yǎng)目標(biāo)，但專(zhuān)注于知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練，還沒(méi)有掌握計(jì)算思維培養(yǎng)需要的教學(xué)模式和教學(xué)方法。

（3）目前的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)產(chǎn)出仍以考試或小型項(xiàng)目為成果，教學(xué)活動(dòng)并未幫助學(xué)生形成計(jì)算思維能力，也未對(duì)其未來(lái)面向社會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的提升產(chǎn)生影響。

2 PBL教學(xué)模式開(kāi)展的基本思路

PBL教學(xué)模式最找出現(xiàn)于上世紀(jì)50年代醫(yī)學(xué)教育，是一種基于構(gòu)建主義的教學(xué)方法。PBL教學(xué)模式是一種典型的以學(xué)生為中心，通過(guò)構(gòu)建教學(xué)情景來(lái)提高教學(xué)成效的問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)方法。在構(gòu)建主義理論中，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)訴求是構(gòu)建知識(shí)體系的基礎(chǔ)，教學(xué)內(nèi)容不再是以書(shū)本、影音、板書(shū)和演示等形式存在的現(xiàn)實(shí)表征狀態(tài)，而是基于學(xué)習(xí)者的理解和假設(shè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在PBL模式中，每個(gè)學(xué)習(xí)者都要自我構(gòu)建教學(xué)情景，教師要按照學(xué)生的知識(shí)背景和能力來(lái)幫助他們實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系的認(rèn)知，最終形成思維能力。由此可見(jiàn)，PBL模式對(duì)于計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)的開(kāi)展是非常有利的：首先PBL模式是以學(xué)生為中心，是通過(guò)學(xué)生自我構(gòu)建來(lái)體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程，這符合計(jì)算思維形成的客觀條件;其次PBL模式經(jīng)過(guò)多年的研究和論證，并已經(jīng)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的高校中得到有效驗(yàn)證，可以作為先進(jìn)教學(xué)理念來(lái)引入到課堂中來(lái);最后，基于構(gòu)建主義的課堂教學(xué)，不在專(zhuān)注于問(wèn)題的結(jié)果和具體技能，而是更強(qiáng)調(diào)學(xué)生在處理問(wèn)題過(guò)程中體現(xiàn)的能力和知識(shí)獲取過(guò)程，具體包括知識(shí)獲取、分析問(wèn)題、項(xiàng)目計(jì)劃、分工協(xié)作、溝通合作等，這些都是計(jì)算思維能力培養(yǎng)所需的綜合素質(zhì)培養(yǎng)內(nèi)容。

PBL教學(xué)模式開(kāi)展的基本思路是將教學(xué)劃分為propose（分析問(wèn)題）-plan（設(shè)計(jì)方案）-execute（問(wèn)題解決）-judge（反思總結(jié)）四個(gè)階段，讓學(xué)生自由組隊(duì)、自選題目、討論規(guī)劃方案和實(shí)施解決過(guò)程，最終形成反思過(guò)程。教師在授課過(guò)程中不再主導(dǎo)教學(xué)過(guò)程，而是充當(dāng)溝通、點(diǎn)播和教練的角色，由原有教學(xué)的知識(shí)來(lái)源轉(zhuǎn)換為學(xué)生構(gòu)建核心素養(yǎng)的引路人和學(xué)科專(zhuān)家。學(xué)生在PBL教學(xué)模式的課堂中要自己學(xué)習(xí)知識(shí)，自己查閱資料，歸納總結(jié)技能要點(diǎn)，獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，通過(guò)自己的思考來(lái)找到解決問(wèn)題的方法和思維過(guò)程，最終形成計(jì)算思維能力的構(gòu)建過(guò)程。總之，就是要突出“學(xué)生為學(xué)習(xí)中心，教師為學(xué)習(xí)輔助”。

3 《大學(xué)信息技術(shù)》課程的PBL教學(xué)模式構(gòu)建策略

《大學(xué)信息技術(shù)》課程的PBL教學(xué)模式構(gòu)建的基礎(chǔ)是教師要從學(xué)生的興趣點(diǎn)出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，在明確培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，實(shí)施以問(wèn)題和項(xiàng)目為導(dǎo)向的計(jì)算思維能力培養(yǎng)教學(xué)活動(dòng)，并圍繞思維訓(xùn)練開(kāi)展指導(dǎo)工作。構(gòu)建以學(xué)生為中心，教師為輔助的引導(dǎo)式教學(xué)閉環(huán)，在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中突出問(wèn)題為導(dǎo)向，幫助學(xué)生構(gòu)建核心素養(yǎng)。

《大學(xué)信息技術(shù)》課程的PBL教學(xué)模式構(gòu)建思路是以模塊化形式來(lái)創(chuàng)建教學(xué)場(chǎng)景，將原有的教學(xué)單元變?yōu)閷W(xué)習(xí)項(xiàng)目，形成理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)過(guò)程;每個(gè)教學(xué)單元的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)充分考慮學(xué)生的已有知識(shí)背景和接受能力;安排信息檢索、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施和評(píng)價(jià)等自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié);在實(shí)施教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的接受程度適時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和知識(shí)結(jié)構(gòu);總之就是要真正做到以學(xué)生為中心，幫助每個(gè)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和培養(yǎng)其計(jì)算思維能力。PBL教學(xué)模式構(gòu)建的基本策略包括：

（1）教學(xué)內(nèi)容應(yīng)貼近生活

《大學(xué)信息技術(shù)》課程面向的是高校所有專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容要符合學(xué)生的知識(shí)背景和接受能力，應(yīng)盡量選擇貼近日常生活和學(xué)習(xí)的實(shí)例來(lái)構(gòu)建教學(xué)情境。這樣可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們自主探索和構(gòu)建核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

（2）明確計(jì)算思維能力培養(yǎng)目標(biāo)

項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選定和教學(xué)方法的實(shí)施都不能脫離計(jì)算思維能力培養(yǎng)的基本目標(biāo)，教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)問(wèn)題和項(xiàng)目要讓學(xué)生主動(dòng)去探索和解決問(wèn)題，體現(xiàn)出計(jì)算思維的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

（3）通過(guò)合作學(xué)習(xí)提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

可以設(shè)置由多人完成的教學(xué)項(xiàng)目，要求學(xué)生自由組隊(duì)和分配任務(wù)，通過(guò)學(xué)生之間的交流和合作來(lái)提高創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)精神。

（4）教師做好輔助引導(dǎo)工作

教師要深刻認(rèn)識(shí)到課程培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)模式的特殊性，擺脫傳統(tǒng)教學(xué)中的知識(shí)傳授角色，真正把課堂中心讓給學(xué)生，可以安排學(xué)生參與到課程教學(xué)內(nèi)容的編排和執(zhí)行工作中來(lái)，讓教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生實(shí)際情況。

（5）優(yōu)化課程評(píng)價(jià)體系

擺脫傳統(tǒng)應(yīng)試教育“一卷定天下”的課程評(píng)價(jià)模式，在每個(gè)教學(xué)單元都組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目反饋和互評(píng)活動(dòng)，讓學(xué)生在自我評(píng)價(jià)和不斷修正中構(gòu)建核心素養(yǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)要由基本的技能培訓(xùn)形式向計(jì)算思維能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生真正掌握用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的方法和技巧。在《大學(xué)信息技術(shù)》教學(xué)中實(shí)施PBL教學(xué)模式，有助于改變以教師為中心的課堂情境，實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)探究式學(xué)習(xí)和知識(shí)自我構(gòu)建的項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程。希望《大學(xué)信息技術(shù)》課程PBL教學(xué)模式研究與實(shí)踐，可以為高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行系統(tǒng)化培養(yǎng)的教學(xué)模式探索提供一定的參考。

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