林志奕

摘要：初中開設(shè)信息技術(shù)課程有其顯而易見的必要性，但在實際教學(xué)中尚存諸如未出臺課標(biāo)、課時緊張和銜接難等困惑，如何將教學(xué)從技術(shù)培訓(xùn)引向思維培養(yǎng)、如何重構(gòu)課程和如何實施課程是本文的重點探究內(nèi)容。解決的方法是：在課程內(nèi)容上，從對現(xiàn)有教材進行重新洗牌、劃分模塊性質(zhì)重新規(guī)劃課時、找準(zhǔn)位置發(fā)揮承上啟下的作用三方面設(shè)計課程;在課程實施時，采用創(chuàng)設(shè)真實情境、利用項目式學(xué)習(xí)、圖形化向代碼過渡的教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

關(guān)鍵詞：計算思維;初中信息技術(shù);課程設(shè)計

中圖分類號：G434 ?文獻標(biāo)識碼：A ?論文編號：1674-2117（2021）S2-0059-04

引言

自20世紀(jì)70年代開始，世界各地陸續(xù)將“信息技術(shù)學(xué)習(xí)（Technology Studies）”納入教學(xué)領(lǐng)域，并獨立設(shè)課。我國于2000年明確將該學(xué)科定名為“信息技術(shù)”課程，因此可以說，這是一個尚屬年輕的學(xué)科，正處于發(fā)展建設(shè)階段。也正因為如此，在實際教學(xué)中會遇到諸多的困惑。

1.方向迷茫：初中課程標(biāo)準(zhǔn)未出臺

課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會的專業(yè)知識和能力，提出了學(xué)生需要落實的素養(yǎng)目標(biāo)。它是一線教師認清學(xué)科性質(zhì)、準(zhǔn)確把握學(xué)科教學(xué)方向的重要依據(jù)。但目前還未有本學(xué)科初中段的課程標(biāo)準(zhǔn)，這不能不說是一件憾事。一直以來，在諸如考試方案、課程安排等文件的抬頭，往往都會套著參照高中課標(biāo)、根據(jù)北京市2013年發(fā)布的教學(xué)指導(dǎo)意見，結(jié)合本區(qū)教學(xué)實際……初中課標(biāo)未出臺是初中信息技術(shù)教學(xué)面臨的第一個困惑——方向迷茫。

2.蜻蜓點水：教學(xué)內(nèi)容VS課時

2013年北京市發(fā)布了《北京市加強與改進義務(wù)教育階段信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》），其中規(guī)定：各區(qū)縣、學(xué)校必須保證開足義務(wù)教育階段信息技術(shù)學(xué)科課時，小學(xué)、初中階段總課時數(shù)各不少于70課時。我區(qū)所使用的教材是北京版的《信息技術(shù)》，從第四冊到第六冊，共計9章，按照教參給出的參考課時，最少需要72課時。但在實際教學(xué)中，受各種不可抗拒的因素影響，70課時并不能得到有效保障，因此，造成初中學(xué)段的第二個困惑——蜻蜓點水、走馬觀花。

3.尷尬位置：各學(xué)段之間的銜接

初中正處于一個承上啟下的階段，需要考慮在小學(xué)基礎(chǔ)之上，如何為高中培養(yǎng)人才。由于學(xué)生來自不同的小學(xué)，專業(yè)知識、能力和觀念存在一定的差異，以編程為例，有學(xué)過Scratch編程的，有學(xué)過Python語言的，也有未曾接觸過編程的學(xué)生，初中應(yīng)該如何應(yīng)對這樣的差異性？另一方面，初中需要為高中輸送人才，應(yīng)該培養(yǎng)怎樣的學(xué)生，才能滿足高中的需求呢？Python語言在高中實際上屬于非零起點的內(nèi)容，那么這是不是意味著，初中需要做些鋪墊呢？這是初中學(xué)段的第三個困惑。

鑒于上述困惑，本文將結(jié)合以往研究成果，重點介紹初中信息技術(shù)課程的設(shè)計思路和實施策略。

計算思維的概念與內(nèi)涵

1.計算思維的概念

計算思維（Computational Thinking）的概念是美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真教授（Jeannette M. Wing）于2006年3月首次提出的，她將計算思維定義為：運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。具體而言，計算思維是通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個看似困難的問題重新闡釋成一個我們知道問題怎樣解決的方法。

2017版高中新課標(biāo)提到：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。因此，將計算思維作為課程的培養(yǎng)目標(biāo)，可以看出一個趨勢，信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)應(yīng)該上升到思維層面，而非技術(shù)培訓(xùn)。既然是思維層面，那么它應(yīng)該是農(nóng)業(yè)，而非工業(yè)，需要悉心、耐心地培育，不可急功近利，將學(xué)生變成工業(yè)生產(chǎn)線的產(chǎn)品。

2.計算思維的內(nèi)涵

熊璋教授在其《重塑信息科技教育》一文中，提到計算思維內(nèi)涵的三個層面：①分析問題——自覺利用計算機科學(xué)技術(shù)思想和方法分析問題;②求解問題——利用對問題的抽象、建模，運用合理的算法求解問題;③遷移應(yīng)用——能夠應(yīng)用于其他同類問題的求解。由此可知，計算思維終極目標(biāo)是培養(yǎng)解決問題的策略，需要在做中學(xué)，講究“工具論”向“計算機科學(xué)”的轉(zhuǎn)變，注重將基本常識變?yōu)閷W(xué)生的關(guān)鍵能力。

3.啟發(fā)與思考

對于初中信息技術(shù)學(xué)科課程而言，在教學(xué)中體現(xiàn)計算思維的培養(yǎng)尤為重要，因此，在課程設(shè)計和實施方面應(yīng)從以下兩點考慮：首先，在課程規(guī)劃上應(yīng)從學(xué)科價值、思維方式的角度，充分體現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科思維方式。其次，課程應(yīng)該試圖滲透這樣一個理念，即將計算思維作為一種方法論，滲透到信息技術(shù)課程當(dāng)中。

重構(gòu)課程內(nèi)容

為了提升初中生的計算思維培養(yǎng)，參照2017年版高中新課標(biāo)，依據(jù)2013年北京市發(fā)布的《指導(dǎo)意見》，根據(jù)現(xiàn)有北京出版社《信息技術(shù)》教材第四冊至第六冊，重構(gòu)了當(dāng)前的課程內(nèi)容。重構(gòu)工作從三個角度展開：一是內(nèi)容的重新洗牌;二是課時的適當(dāng)加減;三是找準(zhǔn)位置發(fā)揮承上啟下的作用。

1.重新洗牌

原有教材有9章內(nèi)容，即信息與信息技術(shù)基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、文字處理、表格數(shù)據(jù)處理與分析、圖像處理、音頻和視頻制作、動畫制作、網(wǎng)站制作和智能處理與編程?，F(xiàn)將其變動為7個模塊，就是將原教材的第一章至第四章，劃歸到“信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)據(jù)處理與分析”這兩個模塊中。教材也因此產(chǎn)生了兩個變化。

（1）概念梳理→簡單應(yīng)用→規(guī)范應(yīng)用

以“信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)”模塊為例，變動后的內(nèi)容設(shè)計如下頁表所示。之所以如此設(shè)計，是為了試圖梳理出一個思想脈絡(luò)：概念梳理→簡單應(yīng)用→規(guī)范應(yīng)用。首先，學(xué)生梳理小學(xué)階段有所接觸但尚未形成的相關(guān)概念。隨后，將其運用到解決實際問題中，如裝配電腦、組建一個簡易家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等。最后，模塊內(nèi)容再反思，明確如何規(guī)范、負責(zé)任地使用信息技術(shù)。

（2）文字處理軟件“變身”學(xué)生的學(xué)習(xí)工具

原有教材中的“第三章文字處理”被拆分為兩個部分：①前三節(jié)納入第一個模塊“信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)”，它以筆記工具和思維表達工具的形態(tài)出現(xiàn);②后三節(jié)納入第二個模塊“數(shù)據(jù)處理與分析”，它以筆記工具和成果表達工具的形態(tài)出現(xiàn)。具體如下頁圖1所示。

2.規(guī)劃課時

在課時的規(guī)劃上，增加了模塊性質(zhì)——“必修模塊”和“選擇性必修模塊”，使用模塊性質(zhì)來調(diào)整課時的分配。必修模塊涉及的內(nèi)容均需學(xué)習(xí)，總課時是38～42課時;選擇性必修模塊有“圖像處理”“音視頻制作”“動畫制作”和“網(wǎng)站制作”四個模塊，學(xué)校結(jié)合各校情況選擇其中的2～3個模塊作為教學(xué)內(nèi)容，總課時是30課時。該設(shè)置是出于計算思維培養(yǎng)的需要。

3.承上啟下

如前所述，初中階段的學(xué)習(xí)需要發(fā)揮承上啟下的作用，《指導(dǎo)意見》和2017年版高中新課標(biāo)中，對小、初、高的銜接有明確的指導(dǎo)意見。

促進思維發(fā)展的實施策略

在課程實施時，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生如何分析一個項目，如何進行知識遷移應(yīng)用，如果是這樣，在課堂教學(xué)時，教師不宜直接告訴學(xué)生操作結(jié)果，而應(yīng)努力給予學(xué)生一個熟悉的情境，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師則適時地對學(xué)生進行提問或提供學(xué)習(xí)支架。這樣才有利于學(xué)生知識技能的自我習(xí)得，以及學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，進而形成問題解決的策略，提升計算思維能力。

1.創(chuàng)設(shè)情境，以真實情境培養(yǎng)學(xué)生的計算思維

計算思維是一種解決問題的系列思維活動，因此，在設(shè)計情境時，應(yīng)兼顧“真實性”“趣味性”和“挑戰(zhàn)性”三個原則?！罢鎸嵭栽瓌t”是基礎(chǔ)，以問題為引領(lǐng)，學(xué)生在真實情境中解決真實問題，以此來拉近學(xué)生與項目內(nèi)容的距離，引領(lǐng)學(xué)生邁入思維之門;“趣味性原則”是持續(xù)，它可以使學(xué)生沉浸在思維形成的過程中;“挑戰(zhàn)性原則”是著眼發(fā)展，依據(jù)維果茨基提出的“最近發(fā)展區(qū)”理論，給出學(xué)生思維成長的空間。

2.用項目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的計算思維

項目式學(xué)習(xí)（Project-Based Learning）是一種教學(xué)方法，即學(xué)生通過一段時間內(nèi)對真實的、復(fù)雜的問題進行探究，并從中獲得知識和技能。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過獨立或協(xié)作的方式完成一個完整的解決實際問題的過程，從中發(fā)展自身的思維方式。因此，項目式學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的良好方式。

（1）提供學(xué)習(xí)工具

計算思維作為一種思維活動，其形成過程需要一些輔助工具，才可逐漸抓住關(guān)鍵，聚集能力。以數(shù)據(jù)處理與分析模塊為例，項目的設(shè)計可以與研究性學(xué)習(xí)相結(jié)合，如開展某個調(diào)研項目。調(diào)研之初，由學(xué)生利用思維導(dǎo)圖工具進行規(guī)劃;調(diào)研之中，數(shù)據(jù)的整理和分析利用Excel軟件進行處理;調(diào)研之后，利用文字處理軟件生成調(diào)研報告，并利用演示文稿展示報告中的重點內(nèi)容。

在學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程中，教師為其提供3個學(xué)習(xí)工具，如圖2所示。

（2）學(xué)以致用，深入融合

選擇性必修也存在計算思維培養(yǎng)的內(nèi)容。這里提倡“學(xué)以致用”，注重學(xué)生解決實際問題的能力，因此，本部分更像是自助餐，只是自主權(quán)在學(xué)校。在采用項目式學(xué)習(xí)方式時，可以以“動畫制作”或“網(wǎng)站制作”為整合載體，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)需求，納入“圖像處理”或“音視頻制作”的相關(guān)內(nèi)容，如下頁圖3所示。

3.圖形化向代碼過渡的編程教學(xué)

編程是初中教學(xué)的內(nèi)容之一，如今這一部分的課時比例在逐漸增加，在初中階段，應(yīng)該做好小學(xué)到初中的過渡。

（1）過渡視角：學(xué)生的興趣

學(xué)生的興趣是重中之重，因此，學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計需要貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)生活實際，以其學(xué)習(xí)興趣為牽引，如從繪制有趣圖案開始，或者從制作簡單游戲開始。另一方面，在圖形化向代碼過渡的教學(xué)中，可以結(jié)合一些硬件設(shè)備，實現(xiàn)所見即所得，讓學(xué)生更感興趣。

（2）過渡方法：圖形編程與代碼編程進行對比

圖形化向代碼編程過渡，不僅僅是讓學(xué)生知道兩種編程形式，還應(yīng)讓其真正了解各自的特點。例如，在引入Python編程的優(yōu)勢時，可以讓學(xué)生比較Scratch和Python編寫同一任務(wù)的兩段代碼（如圖4），使他們直接感受Scratch和Python各自的優(yōu)勢和不足，只有這樣，學(xué)生才會更容易從圖形化向代碼過渡或者從二者中進行適當(dāng)?shù)倪x擇。

（3）學(xué)習(xí)過程：循序漸進

圖形化向代碼編程的過渡可讓學(xué)生經(jīng)歷模仿寫程序→讀程序→獨立編寫程序的過程。

結(jié)束語

綜上所述，將計算思維的培養(yǎng)納入到初中段的教學(xué)中，在一定程度上解決了教學(xué)內(nèi)容蜻蜓點水的現(xiàn)象和各學(xué)段之間的銜接問題，但今后還需要進一步挖掘計算思維在初中信息技術(shù)課程中的價值，并在教學(xué)反饋方面增加一些不同形式和種類的教學(xué)評價方式，以多元化評價手段促進學(xué)生思維發(fā)展。

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