作者簡介：譚方芳（1982～），女，漢族，吉林梅河口人，福建省長汀縣第一中學(xué)，研究方向：教育基本理論。

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展以及課程改革的持續(xù)深入，在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中，人們對計算機思維開啟了新的關(guān)注模式。計算機思維與傳統(tǒng)的思維模式有著獨特的差別，同時這也是當(dāng)前信息技術(shù)學(xué)科最為核心的素養(yǎng)。尤其是在中學(xué)生人工智能課程教學(xué)中，融入相應(yīng)的計算機思維，能夠讓學(xué)生更好地理解和掌握信息科學(xué)的核心，讓學(xué)生的計算機能力不斷提高，同時也能夠有助于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);計算機思維;編程教學(xué);能力提升

中圖分類號：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8918（2022）20-0014-04

所謂的計算機思維，是一種較為抽象的思維概念，借助于行之有效的思維方式，對實際問題進(jìn)行有效解決。當(dāng)面對一個獨特問題的時候，我們最初都會嘗試用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行解決，但是隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，很多的問題變得不再那么具體，顯得較為抽象，這時候就要借助相應(yīng)的計算機思維，通過抽象的方式來進(jìn)行理解、分析，最終對問題進(jìn)行有效的解決。目前的教育主要是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，而在人工智能時代，不僅需要培養(yǎng)學(xué)生高階認(rèn)知能力，同時需要培養(yǎng)學(xué)生良好的計算機思維能力。

一、人工智能時代背景編程教與學(xué)存在的普遍問題

（一）授課模式的局限性

就當(dāng)前這個現(xiàn)狀來看，現(xiàn)有的授課模式還是以教師先進(jìn)行演示，然后再讓學(xué)生進(jìn)行模仿實際操作進(jìn)行學(xué)習(xí)，授課的時候教師大多數(shù)都是運用理論的授課和講解一些簡單的案例操作，從而對一個知識點和一些方式方法進(jìn)行的解釋，長時間這樣給學(xué)生進(jìn)行授課，他們學(xué)習(xí)到的知識都是一段一段的，不是一個整體，他們學(xué)習(xí)到的只是那些簡單的操作，沒有學(xué)習(xí)到思想和創(chuàng)意，他們只是機械地學(xué)會了一些知識點，并沒有真正掌握這些知識。編程教學(xué)需要考慮到學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，以及動手操作能力的培養(yǎng)。如果授課模式較為單一，不利于學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)，當(dāng)學(xué)生在解決問題的時候，對抽象性問題無法借助于計算機思維，不能獲得較好的教學(xué)效果。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)的單一性

學(xué)生學(xué)習(xí)的單一性主要表現(xiàn)在：第一，教師在進(jìn)行授課的時候，學(xué)生只能在課堂中被迫地接受知識，教師沒有給予學(xué)生留一些時間，讓他們主動思考和學(xué)習(xí);第二，學(xué)生在進(jìn)行練習(xí)的時候，那些素材獲得的渠道是比較單一的，只能接受教師給他們傳輸?shù)乃夭?，教師在布置作業(yè)的時候，也是根據(jù)他們給學(xué)生的素材布置的，學(xué)生不能再去找一些新型的素材進(jìn)行學(xué)習(xí)復(fù)習(xí);第三，在進(jìn)行操作的時候沒有創(chuàng)新，教師在課堂上進(jìn)行授課的時候，一般都是教師先進(jìn)行一遍演示，然后學(xué)生再進(jìn)行模仿，這樣的教學(xué)效果不好，學(xué)生不能看到自己的缺點在哪里，只是一味地模仿教師的做法。在實際操作的時候也只是根據(jù)教師上課進(jìn)行的演示內(nèi)容去進(jìn)行模仿，然后操作練習(xí)做作業(yè)，這樣容易失去學(xué)習(xí)的興趣。在人工智能時代背景下，編程教學(xué)會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這就需要多樣化的教學(xué)模式。

二、人工智能時代需要建構(gòu)新的教學(xué)模式

隨著課程改革的持續(xù)深入，很多傳統(tǒng)的教學(xué)理念和方法已經(jīng)不再適應(yīng)社會的需要，這就需要結(jié)合當(dāng)前的人工智能時代背景，構(gòu)建新的教學(xué)模式，這樣才能提高課堂教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合能力。比如，項目式教學(xué)法就是一種較為優(yōu)秀的教學(xué)方法。這種教學(xué)方式是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中衍生出來的。在建構(gòu)主義者看來，學(xué)生學(xué)習(xí)知識需要借助于相應(yīng)的教學(xué)情境，借助于他人的幫助，在課程以及相應(yīng)的資料之下，借助于知識的建構(gòu)來獲得最終的知識技能和具體的知識。在具體的學(xué)習(xí)中，總是會涉及相應(yīng)的項目，學(xué)生在學(xué)習(xí)項目知識的時候，并不是獨立進(jìn)行學(xué)習(xí)，需要借助于教師的組織和引導(dǎo)，調(diào)動自己的積極思維，主動投入到相應(yīng)知識的探究中。當(dāng)教師創(chuàng)設(shè)了行之有效的教學(xué)模式之后，學(xué)生帶著問題進(jìn)行分析、探究，最終找到解決問題的方式，從而建構(gòu)起相應(yīng)的知識體系，以此來提高自己的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。

若要培養(yǎng)中學(xué)生良好的計算機思維，可以借助人工智能項目式的教學(xué)模式，通過項目式學(xué)習(xí)模式，有效解決實際問題。同時，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中必須融合相應(yīng)的人工智能知識，將具有現(xiàn)實意義的項目充分設(shè)計出來。在設(shè)計的時候，務(wù)必要考慮到項目的情境、人工智能的知識點，這樣才能將項目的學(xué)習(xí)支架有效完善。教師在整個學(xué)習(xí)活動中，借助于相應(yīng)的引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，讓學(xué)生對問題進(jìn)行自主探究，同時結(jié)合小組合作學(xué)習(xí)模式，完成項目學(xué)習(xí)過程，最終提交項目作品。

在人工智能項目教學(xué)的實施過程中，需要注重一系列的細(xì)節(jié)。具體涵蓋了項目需求分析，同時需要制定具體的實施方案，并且需要探究方案中涉及的新知識，還需要考慮作品方案的實施過程中，交流評價，以及能力等方面。學(xué)生在教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)下對具體的項目內(nèi)容進(jìn)行了充分的學(xué)習(xí)之后，才能有效提升自己的知識技能，同時有效培養(yǎng)自己的計算機思維能力。

編程教學(xué)就是對具體的項目進(jìn)行對應(yīng)的學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生在面對具體的問題，形成有效的實施方案，并且有效解決問題的時候，就能對自己的計算機思維進(jìn)行培養(yǎng)。學(xué)生在面對學(xué)習(xí)任務(wù)的時候，可以將大的任務(wù)進(jìn)行逐步的細(xì)化分解，然后根據(jù)問題進(jìn)行逐一解決，最終就能獲得相應(yīng)的計算機思維。

（二）實施教學(xué)項目

在實施教學(xué)項目之前，教師需要對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行充分的了解，教師可以互補分組的方式，在深層次分析各個小組存在的問題之后進(jìn)行針對性地指導(dǎo)，同時根據(jù)學(xué)生的實際操作過程結(jié)合項目的技術(shù)性、實踐性和綜合性進(jìn)行科學(xué)合理的指導(dǎo)，針對學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況引導(dǎo)學(xué)生積極主動調(diào)動自己的創(chuàng)新性思維，將自己的想法大膽融入具體的項目教學(xué)中，通過這樣的方式能夠讓學(xué)生深層次理解高中信息技術(shù)課程的各種知識。另外，在學(xué)生完成教學(xué)項目的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對自己操作過程中存在的不足之處進(jìn)行認(rèn)真的分析和總結(jié)。當(dāng)教學(xué)項目得以有效完成之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié)項目過程中的實際操作，通過相互交流的形式，深層次認(rèn)識信息技術(shù)課程，這樣不但能夠提高學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)能力，同時能夠增強班級的凝聚力，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。A19BE8DE-B9A7-42F7-B088-9172A781F247

三、人工智能時代背景下編程項目教學(xué)對計算機思維的培養(yǎng)

在人工智能時代背景下的高中信息技術(shù)教學(xué)中，總會涉及較多的項目實踐課程。在教學(xué)過程中，教師要借助于書本知識以及把握學(xué)生的學(xué)習(xí)實際，不斷提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。本環(huán)節(jié)主要是借助于“智能語音電話簿的設(shè)計與制作”來分析在具體的編程教學(xué)中如何有效培養(yǎng)學(xué)生的計算機思維，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

（一）編程教學(xué)中的任務(wù)驅(qū)動

針對課程設(shè)計的內(nèi)容，本次項目的設(shè)計主要是制作智能語音電話簿，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實際以及學(xué)習(xí)內(nèi)容，將項目情境和學(xué)習(xí)支架展示出來。本次采用的編程工具為App Inventor。在學(xué)習(xí)的過程中，主要采用模塊拼接方式，從而對移動應(yīng)用的設(shè)計工具進(jìn)行快速開發(fā)，通過這樣的項目設(shè)計，設(shè)置具體的任務(wù)，可以讓學(xué)生的計算機思維能力得到有效的提高。在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中采用項目教學(xué)法，需要籌劃相應(yīng)的項目，這是采用項目教學(xué)法非常重要的環(huán)節(jié)，就是我們通常所說的“有的放矢”，在籌劃的過程中要對項目的難易程度進(jìn)行科學(xué)合理的把握。如果設(shè)計的項目較為簡單，對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力沒有相應(yīng)的提升作用;如果設(shè)計的項目較為復(fù)雜，超出了學(xué)生的能力范圍，會讓學(xué)生在面對具體項目任務(wù)的時候不知所措，不能有效完成項目任務(wù)，必然會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如在教學(xué)選擇過程中，教師在Flash和Word二者之間進(jìn)行選擇，教學(xué)需要考量學(xué)生的綜合能力，從而將Word作為主要教學(xué)項目，因為對于高中的學(xué)生來講，F(xiàn)lash的操作難度較高，學(xué)生不能有效完成這樣的項目，從而讓項目設(shè)計不能取得相應(yīng)的效果。但是教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實際，采用Word作為項目任務(wù)，這樣的難易程度能夠被學(xué)生所接受。借助于Word教學(xué)項目的操作，能夠讓學(xué)生有效的掌握基礎(chǔ)性的信息技術(shù)知識，有利于學(xué)生更好地開展其他的教學(xué)項目。

（二）編程教學(xué)中人工智能項目教學(xué)實施過程

在實施教學(xué)項目之前，教師需要充分的了解學(xué)生的掌握情況，采用互補分組的方式，在深層次分析各個小組存在的問題之后進(jìn)行針對性的指導(dǎo)，同時根據(jù)學(xué)生的實際操作過程結(jié)合項目的技術(shù)性、實踐性和綜合性進(jìn)行科學(xué)合理的指導(dǎo)，針對學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況引導(dǎo)學(xué)生積極主動調(diào)動自己的創(chuàng)新性思維，將自己的想法大膽融入具體的項目教學(xué)中，通過這樣的方式能夠讓給學(xué)生深層次理解高中信息技術(shù)課程的各種知識。另外，在學(xué)生完成教學(xué)項目的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對自己操作過程中存在的不足之處進(jìn)行認(rèn)真的分析和總結(jié)。當(dāng)教學(xué)項目得以有效完成之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié)項目過程中的實際操作，通過相互交流的形式，深層次認(rèn)識信息技術(shù)課程，這樣不但能夠提高學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)能力，同時能夠增強班級的凝聚力，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

1. 分析需求

教師引導(dǎo)學(xué)生對項目功能的實現(xiàn)情況進(jìn)行明確之后，就要讓學(xué)生逐個分解任務(wù)，逐步解決每一個小任務(wù)。在解決問題的過程中，需要調(diào)動學(xué)生的計算機思維進(jìn)行有效的解決，將這些抽象的問題具體化，采用分解的方式，將復(fù)雜的問題進(jìn)行分解，從而從小任務(wù)進(jìn)行思考，最終能夠高效解決問題。

2. 制定方案

教師引導(dǎo)學(xué)生逐步分解具體的項目任務(wù)，要理論聯(lián)系實際，將日常生活中的實例應(yīng)用到教學(xué)中，以此來提高學(xué)生的計算機思維能力。教師可以讓學(xué)生回顧自己在手機應(yīng)用程序中電話簿的使用情況，借助于任務(wù)分解，深層次理解編程的核心技術(shù)以及具體的功能。通過探究，讓學(xué)生總結(jié)并概括出日常使用這類功能軟件時獲得的經(jīng)驗，以此來有效解決教材中所對應(yīng)的問題。

當(dāng)學(xué)習(xí)進(jìn)行到這個階段的時候，教師要引導(dǎo)學(xué)生從產(chǎn)品功能角度出發(fā)，設(shè)計出產(chǎn)品的顯示界面，從而將各功能要素展示出來。在編程設(shè)計的時候，務(wù)必要考慮產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)和功能，對產(chǎn)品的模塊進(jìn)行分解，同時需要對不同模塊間的相互關(guān)系進(jìn)行充分的明確，最終將系統(tǒng)總體方案的流程圖繪畫出來。設(shè)計這方面功能和模塊的時候，需要學(xué)生調(diào)動自己的計算機思維，才能將較為抽象的問題變得具體化，從而有效解決實際問題。

3. 探究新知

當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生制定了相關(guān)的方案之后，就要開始探究編程中涉及的新知識。具體指的是在完成了語音識別技術(shù)的前提下，讓學(xué)生對其中的概念、原理和具體的用途進(jìn)行充分的明確。教師在這個教學(xué)過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生借助于生活中的實際應(yīng)用進(jìn)行探究分析，對語音識別技術(shù)的積極性作用進(jìn)行充分的感知。學(xué)生只有調(diào)動自己的計算機思維，才能進(jìn)行任務(wù)的分解，明確其中的概念，借助抽象性思維，獲得相應(yīng)的算法，從而去評價設(shè)計的有效性。

4. 實施方案

這部分教學(xué)是整個流程的重點工作，當(dāng)進(jìn)行了產(chǎn)品的前期需求分析與設(shè)計，就要進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)實踐，本案例采用的編程工具為App Inventor，借助于這一軟件能夠獲得不錯的設(shè)計效果。

教師引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計出發(fā)，將相應(yīng)的草圖擬畫出來，借助于App Inventor軟件，對涉及的組件進(jìn)行恰當(dāng)?shù)剡x擇，同時對組件的屬性進(jìn)行充分的設(shè)置，從而完成界面設(shè)計。學(xué)生依據(jù)產(chǎn)品流程圖展示出來的算法，借助于設(shè)計軟件，進(jìn)行產(chǎn)品的呈現(xiàn)編寫。當(dāng)算法的編寫完成之后，需要對運行效果進(jìn)行查看，通過認(rèn)真的調(diào)試，對其中的錯誤進(jìn)行修改，若有問題需要進(jìn)行及時的調(diào)試，找到解決問題的最佳方法。

在這個流程中，需要涉及較多的計算機思維，其中有一定的抽象概念和操作方法，只有根據(jù)流程圖，將產(chǎn)品需要執(zhí)行的每一步詳細(xì)指令寫出來，這樣才能讓作品的功能得以實現(xiàn)。

5. 展示與交流作品

這個過程主要是讓學(xué)生通過展示與交流作品充分展示其中的計算機思維。小組通過合作探究形成自己獨特的作品之后，借助于演講的方式，對照自己小組的設(shè)計，對產(chǎn)品設(shè)計過程和最終的結(jié)果進(jìn)行展示。其他小組根據(jù)自己小組的設(shè)計過程，進(jìn)行思維上的碰撞，從而形成新的知識流程，最終讓設(shè)計更為科學(xué)合理，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。

6. 評價與反思項目A19BE8DE-B9A7-42F7-B088-9172A781F247