胡超俊

摘要：在初中信息技術(shù)教學(xué)中落實(shí)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，我們需要深度挖掘信息技術(shù)課程中的計(jì)算思維內(nèi)涵，設(shè)定計(jì)算培養(yǎng)目標(biāo)，研究教學(xué)策略，設(shè)計(jì)有利于計(jì)算思維培養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上突出“問(wèn)題分解—模式識(shí)別—抽象提取—算法設(shè)計(jì)（解決問(wèn)題）”的過(guò)程。掌握了計(jì)算思維的學(xué)生，他的高階思維能力明顯提升，在解決生活真實(shí)問(wèn)題和開(kāi)放問(wèn)題時(shí)，會(huì)分析問(wèn)題，明確需求，分解任務(wù)，設(shè)計(jì)方案，解決問(wèn)題，從而促進(jìn)信息技術(shù)的有效應(yīng)用，真正提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：初中信息技術(shù);計(jì)算思維;研究

初中信息技術(shù)是一門以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)為總目標(biāo)的必修課程。信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包括計(jì)算思維數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新信息社會(huì)責(zé)任等方面。初中信息技術(shù)教師開(kāi)始在課堂教學(xué)過(guò)程中關(guān)注學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，從教學(xué)的實(shí)際效果來(lái)看，學(xué)生的操作技能學(xué)習(xí)得很好，而高階思維比較缺失。在信息時(shí)代，信息技術(shù)成為每個(gè)人必備的一項(xiàng)技能。以往，在應(yīng)試教育環(huán)境下，信息技術(shù)學(xué)科在教學(xué)中不受重視，這嚴(yán)重阻礙了學(xué)生信息能力的發(fā)展。隨著新課程改革的深入，信息技術(shù)學(xué)科在教學(xué)中的地位不斷提升，但初中信息技術(shù)教學(xué)中仍然存在不少問(wèn)題。學(xué)科核心素養(yǎng)的提出為信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)指明了方向——信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化實(shí)踐能力和信息社會(huì)責(zé)任。我們要以此為目標(biāo)探尋初中信息技術(shù)的教學(xué)方法。以下是筆者的一些個(gè)人研究所得，還望能帶來(lái)一定的借鑒意義。

一、 挖掘初中信息技術(shù)課程綱要中蘊(yùn)含計(jì)算思維的課程內(nèi)容

初中階段學(xué)生要掌握的計(jì)算思維，屬于問(wèn)題求解中的計(jì)算思維，就是要在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，運(yùn)用學(xué)到的計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念去解決問(wèn)題，并把相同類型問(wèn)題的解決方案歸納起來(lái)，以后遇到類似問(wèn)題時(shí)，可以去尋求相應(yīng)解決方案或在原有方案基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)新方案，有限的步驟里一步步地去解決問(wèn)題，并且不斷優(yōu)化解決方案。

計(jì)算思維可以讓學(xué)生以一個(gè)多元化的視角，用信息技術(shù)學(xué)科的思維方式去理解信息世界。計(jì)算思維隱藏于初中信息技術(shù)課程之中，去充分挖掘出各個(gè)模塊內(nèi)容中蘊(yùn)含的計(jì)算思維，是有效實(shí)施計(jì)算思維教育的關(guān)鍵和前提。初中信息技術(shù)課程包括“信息技術(shù)基礎(chǔ)”“算法與程序設(shè)計(jì)”“人工智能初步”“機(jī)器人技術(shù)”“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”五個(gè)模塊。從綱要指出的課程內(nèi)容來(lái)看，除“信息技術(shù)基礎(chǔ)”模塊，其他四個(gè)模塊都有在“問(wèn)題分析”“問(wèn)題求解”“結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”“優(yōu)化設(shè)計(jì)”“算法與程序”等有涉及計(jì)算思維內(nèi)涵的顯性體現(xiàn)。在綱要的指引下，教師在這四個(gè)模塊中都可以有的放矢地去培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

以第一模塊“信息技術(shù)基礎(chǔ)”模塊為例，它是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，它的內(nèi)容里也蘊(yùn)藏了計(jì)算思維的內(nèi)容，只是沒(méi)有聚焦于它，這就需要教師去挖掘出隱匿計(jì)算思維的課程內(nèi)容。舉例來(lái)說(shuō)，第三章《統(tǒng)計(jì)與分析數(shù)據(jù)》，教學(xué)過(guò)程中，如果教師只是讓學(xué)生機(jī)械地去做一張課程表，那么這任務(wù)僅僅是達(dá)到學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單操作技能的層面;如果你選定一段文字，讓學(xué)生讀懂文字，然后將文字翻譯成表格，將重復(fù)出現(xiàn)的相似內(nèi)容提煉成關(guān)鍵字生成表頭，最后制成幾行幾列的表格。那么學(xué)生通過(guò)梳理文字整理成表格的這個(gè)過(guò)程就已經(jīng)達(dá)到過(guò)程方法的層面;更高階的，如果學(xué)生能根據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)主題，自主規(guī)劃設(shè)計(jì)表格，收集整理活動(dòng)數(shù)據(jù)，并且在這過(guò)程中會(huì)根據(jù)實(shí)際情況靈活機(jī)動(dòng)，調(diào)整表格，從而更有效地收集數(shù)據(jù)，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出最終結(jié)論。要完成這個(gè)過(guò)程，學(xué)生必須先進(jìn)行需求分析，再去概括抽象出關(guān)鍵信息，規(guī)劃方案并一步步去實(shí)施，同時(shí)不斷進(jìn)行自我評(píng)估，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)一步完善過(guò)程。這樣的活動(dòng)設(shè)計(jì)是明顯具有計(jì)算思維特征的。

二、 設(shè)定基于初中信息技術(shù)課程綱要的計(jì)算思維培養(yǎng)目標(biāo)

在初中信息技術(shù)教學(xué)中，要明確計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)，就必須厘清課程綱要與計(jì)算思維培養(yǎng)目標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立起與課程模塊相對(duì)應(yīng)的計(jì)算思維培養(yǎng)目標(biāo)，也就是把抽象的培養(yǎng)目標(biāo)細(xì)化成具有可操作性的具體要點(diǎn)，并且理清具體要點(diǎn)之間的相互關(guān)系。

三、 初中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維的教學(xué)策略

在信息社會(huì)中，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為信息技術(shù)教育的新趨勢(shì)。初中生的計(jì)算思維教育不能只停留在信息技術(shù)工具的使用層面，而應(yīng)該注重信息技術(shù)與生活學(xué)習(xí)的情境相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生去接觸一些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念，將培養(yǎng)方式由形象化、具體化逐步轉(zhuǎn)向抽象化、概念化。

（一） 基于計(jì)算思維內(nèi)涵分解的單個(gè)教學(xué)片斷實(shí)踐

計(jì)算思維包括了算法思維、評(píng)估、分解、抽象、概括等多種思維方式，多種思維方式不容易在一節(jié)課呈現(xiàn)出來(lái)，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可以只針對(duì)某一方面的思維方式，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，從而達(dá)到單獨(dú)培養(yǎng)的目標(biāo)。

例如：在計(jì)算機(jī)硬件組成教學(xué)中，教師可以拆開(kāi)一臺(tái)舊電腦，實(shí)物展示計(jì)算機(jī)內(nèi)部的各個(gè)組成部分，理解每個(gè)部分都是由若干小組件構(gòu)成，其中小組件還可以進(jìn)一步拆解。這種方法相比利用教材上的圖片，更直觀地讓學(xué)生理解計(jì)算機(jī)的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此活動(dòng)的目的是培養(yǎng)學(xué)生利用分解思維來(lái)認(rèn)識(shí)問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

例如：算法教學(xué)中，對(duì)于算法的概念，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)“猜數(shù)字”的游戲活動(dòng)。老師選定1到50之間的一個(gè)數(shù)字，讓學(xué)生來(lái)猜測(cè)數(shù)字。學(xué)生可以問(wèn)問(wèn)題，且每人只能問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，老師只答是或不是。設(shè)計(jì)這個(gè)游戲的目的，是讓學(xué)生理解解決問(wèn)題是有具體的步驟和方法，并且方法不唯一，我們可以通過(guò)總結(jié)歸納，體會(huì)方法的共通處，比較差異，理解算法到底是什么，培養(yǎng)算法思維。

（二） 基于計(jì)算思維培養(yǎng)的完整教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐

在初中信息技術(shù)教學(xué)中落實(shí)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，我們需要深度挖掘信息技術(shù)課程中的計(jì)算思維內(nèi)涵，設(shè)定計(jì)算培養(yǎng)目標(biāo)，研究教學(xué)策略，設(shè)計(jì)有利于計(jì)算思維培養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上突出“問(wèn)題分解—模式識(shí)別—抽象提取—算法設(shè)計(jì)（解決問(wèn)題）”的過(guò)程。掌握了計(jì)算思維的學(xué)生，他的高階思維能力明顯提升，在解決生活真實(shí)問(wèn)題和開(kāi)放問(wèn)題時(shí)，會(huì)分析問(wèn)題，明確需求，分解任務(wù)，設(shè)計(jì)方案，解決問(wèn)題，從而促進(jìn)信息技術(shù)的有效應(yīng)用，真正提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]C9高校聯(lián)盟.九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明.

[2]陳國(guó)良，董榮勝.計(jì)算思維的表述體系[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2013（12）：24-28.