【摘 要】計(jì)算思維是學(xué)生重要的核心素養(yǎng)之一，對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和發(fā)展意義重大。本文提出了在高中信息技術(shù)課程中，面向?qū)W生計(jì)算思維培養(yǎng)的分層教學(xué)模式，闡述了模式構(gòu)建的原則、具體內(nèi)容和實(shí)施過(guò)程，旨在提高不同層次學(xué)生的計(jì)算思維，最終提高高中信息技術(shù)教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維；高中；信息技術(shù)

【中圖分類號(hào)】G434 " 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2025）01-075-02

在信息化社會(huì)中，計(jì)算思維作為一種基礎(chǔ)的思維能力，其重要性日益凸顯。因此，教育界開始重視計(jì)算思維的系統(tǒng)培養(yǎng)，自2018 年頒布《高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》起，計(jì)算思維被正式納入教學(xué)核心素養(yǎng)。在計(jì)算思維培養(yǎng)過(guò)程中，不同學(xué)生之間存在思維能力差異，應(yīng)用分層教學(xué)模式可以提供更加個(gè)性化和適宜的教學(xué)策略，使每位學(xué)生都能在其自身的基礎(chǔ)上得到最合適的發(fā)展。本研究將在現(xiàn)有分層教學(xué)模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入探索和創(chuàng)新，通過(guò)重新思考和調(diào)整教學(xué)策略，構(gòu)建一個(gè)專門針對(duì)計(jì)算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)模式，從而更有效地激發(fā)和提升學(xué)生的計(jì)算思維能力。

計(jì)算思維培養(yǎng)下分層教學(xué)模式的構(gòu)建原則

計(jì)算思維培養(yǎng)的分層教學(xué)模式是一個(gè)復(fù)合型教學(xué)策略，其構(gòu)建原則主要包括雙主性原則、指向性原則和反思性原則。雙主性原則強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性和教師主導(dǎo)性的協(xié)調(diào)。在這一原則下，教學(xué)設(shè)計(jì)始終圍繞學(xué)生需求展開，通過(guò)動(dòng)態(tài)分層、問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)、自主探究、合作學(xué)習(xí)及展示交流等多種教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和思考能力。指向性原則以計(jì)算思維能力和思維態(tài)度為教學(xué)的核心目標(biāo)，通過(guò)具體的教學(xué)環(huán)節(jié)，如任務(wù)探究和課堂練習(xí)，使學(xué)生在實(shí)際操作中不斷運(yùn)用和深化計(jì)算思維，從而提升解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)造性思維。反思性原則注重在教學(xué)流程中加入學(xué)生的自我反思和評(píng)價(jià)。這不僅有助于學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的鞏固和深化，還能促進(jìn)知識(shí)的遷移和運(yùn)用，提高學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的能力。

計(jì)算思維培養(yǎng)下分層教學(xué)模式構(gòu)建

1．分層教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

學(xué)生分層：學(xué)生分層是基于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平、計(jì)算思維能力和意識(shí)態(tài)度，通過(guò)對(duì)“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”的掌握情況、問(wèn)題界定分解能力、算法設(shè)計(jì)能力及優(yōu)化遷移能力的評(píng)估，學(xué)生被分為A、B、C三個(gè)層次。此外，為保護(hù)學(xué)生隱私并避免標(biāo)簽化，采用隱性分層方法，即學(xué)生不被告知其所在層次，而是通過(guò)小組合作的方式進(jìn)行教學(xué)[1]。

教學(xué)目標(biāo)分層：根據(jù)不同層次的學(xué)生設(shè)定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，分為基礎(chǔ)目標(biāo)、發(fā)展目標(biāo)和拓展目標(biāo)。這樣的設(shè)置旨在使每個(gè)層次的學(xué)生都能在適合自己的層次上獲得成長(zhǎng)，從簡(jiǎn)單的問(wèn)題解決到能夠運(yùn)用復(fù)雜算法解決問(wèn)題。

輔導(dǎo)分層：在教學(xué)過(guò)程中，教師及高層次學(xué)生（A層學(xué)生）根據(jù)學(xué)生層次提供針對(duì)性輔導(dǎo)，如重點(diǎn)知識(shí)梳理和課堂任務(wù)關(guān)鍵分析等。這種分層輔導(dǎo)旨在提供更個(gè)性化的教學(xué)支持，確保每位學(xué)生都能理解和掌握課程內(nèi)容[2]。

練習(xí)分層：課堂練習(xí)根據(jù)學(xué)生的層次設(shè)計(jì)不同難度的題目。學(xué)生可以根據(jù)自身能力選擇適合自己的練習(xí)題，教師則觀察并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試更高難度的題目，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

作業(yè)分層：教師根據(jù)學(xué)生的不同層次對(duì)課后作業(yè)進(jìn)行分層，以確保每位學(xué)生都能夠在適宜的難度水平上進(jìn)行練習(xí)和鞏固，促進(jìn)知識(shí)的長(zhǎng)期記憶和應(yīng)用能力。

評(píng)價(jià)分層：教師采用過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)的結(jié)合方式，重視課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)的評(píng)價(jià)，同時(shí)記錄學(xué)生在課堂活動(dòng)中的具體表現(xiàn)，以數(shù)據(jù)化的方式為師生提供參考。

2.分層教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

面向計(jì)算思維培養(yǎng)的分層教學(xué)活動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)如下。情境引入：本環(huán)節(jié)通過(guò)呈現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的興趣和參與意愿。教師與學(xué)生互動(dòng)，幫助學(xué)生界定問(wèn)題的本質(zhì)，將復(fù)雜問(wèn)題分解為可管理的子問(wèn)題。問(wèn)題探究：在此階段，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，將分解后的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體的任務(wù)，進(jìn)行獨(dú)立思考并與同伴合作探討。小組合作討論：通過(guò)小組合作討論，學(xué)生可以共同研究問(wèn)題，分享各自的見解，并集體制定解決方案。知識(shí)小結(jié)：在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生將通過(guò)上機(jī)編程測(cè)試他們的解決方案，并對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。此過(guò)程不僅幫助學(xué)生形成有效的解題技巧，還通過(guò)小結(jié)和反思，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)和方法的理解。分層練習(xí)：練習(xí)環(huán)節(jié)根據(jù)學(xué)生的層次設(shè)計(jì)不同難度的題目，使每位學(xué)生都能在適合自己的難度水平上進(jìn)行練習(xí)。課堂評(píng)價(jià)：通過(guò)實(shí)時(shí)記錄學(xué)生在課堂上的活動(dòng)和表現(xiàn)，包括討論參與度和合作質(zhì)量，教師可以更好地了解每位學(xué)生的進(jìn)步和學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而為后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)提供調(diào)整依據(jù)。分層作業(yè)：課后作業(yè)分層設(shè)計(jì)，確保每位學(xué)生都能在課下繼續(xù)鞏固和擴(kuò)展在課堂上學(xué)到的知識(shí)。作業(yè)的層次設(shè)置讓學(xué)生根據(jù)自己的能力選擇適當(dāng)難度的任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用[3]。

計(jì)算思維培養(yǎng)下分層教學(xué)模式的應(yīng)用

1．教學(xué)分析和目標(biāo)設(shè)定

本案例設(shè)計(jì)以高中信息技術(shù)中編程基礎(chǔ)章節(jié)中，有關(guān)“算法的概念及描述”的內(nèi)容為例，探究計(jì)算思維培養(yǎng)的分層教學(xué)模式。

教材分析：教材內(nèi)容主要集中于算法的基本概念和描述方法。首先，確保學(xué)生明白算法的定義和基本特性，然后引導(dǎo)學(xué)生掌握算法的不同描述方法，如自然語(yǔ)言法、流程圖法等。學(xué)情分析：學(xué)生在此之前已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)概念有所了解，但對(duì)算法的具體概念和描述方式知之甚少。雖然在初中階段簡(jiǎn)單接觸過(guò)程序算法，但對(duì)其深入理解尚顯不足。因此，本節(jié)課的重點(diǎn)是幫助學(xué)生理解算法的基本概念及其描述方式，而不深入程序代碼的具體語(yǔ)法。

教學(xué)目標(biāo)：教師設(shè)置三個(gè)層次的目標(biāo)以適應(yīng)不同層次的學(xué)生。C層目標(biāo)是讓學(xué)生理解算法的定義和基本特征，并能用簡(jiǎn)單的自然語(yǔ)言或流程圖解決基本問(wèn)題。B層目標(biāo)要求學(xué)生不僅理解算法的概念，還能使用偽代碼等方法解決問(wèn)題。A層目標(biāo)則進(jìn)一步要求學(xué)生熟練掌握各種算法描述方法，并能選擇合適的方法解決一般性問(wèn)題。此外，素養(yǎng)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代化學(xué)習(xí)資源如微視頻和Python軟件輔助學(xué)習(xí)，并體驗(yàn)計(jì)算思維在解決問(wèn)題中的應(yīng)用。教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)的重點(diǎn)在于確保學(xué)生理解算法的基本定義、特征和描述方法。難點(diǎn)則是讓學(xué)生能夠理解并運(yùn)用這些算法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，尤其是在選擇合適的描述方法上需要更多的指導(dǎo)和實(shí)踐。

2.教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

主要教學(xué)過(guò)程按照分層教學(xué)模式的過(guò)程實(shí)施，首先，教師給出一個(gè)高一新生報(bào)道的流程圖，并描述流程圖的內(nèi)容，以及最終完成的結(jié)果，使學(xué)生們了解算法的概念。然后，教師給出一系列的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課本內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究，具體內(nèi)容涉及算法的定義、什么是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、什么是枚舉算法和算法的特征是什么，通過(guò)問(wèn)答提高學(xué)生抽象概括能力，然后由教師給出小組探究的內(nèi)容。教師可以給定不同難易程度的探究題，讓不同層次學(xué)生進(jìn)行小組合作交流和探究，強(qiáng)調(diào)學(xué)生用計(jì)算思維寫出不同的解決方案，提高學(xué)生的算法設(shè)計(jì)能力。最后是知識(shí)小結(jié)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的印象，同時(shí)教師根據(jù)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，設(shè)置分層作業(yè)和分層練習(xí)題。

總之，高中信息技術(shù)課程是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要課程，對(duì)學(xué)生后續(xù)的算法設(shè)計(jì)與應(yīng)用具有重要的促進(jìn)作用。為加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，教師必須要科學(xué)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和教學(xué)流程，將計(jì)算思維培養(yǎng)融入每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與把握，能夠用不同計(jì)算思維解決問(wèn)題，同時(shí)讓不同層次學(xué)生都能學(xué)有所獲。

參考文獻(xiàn)

陳永峰. 面向高中信息技術(shù)計(jì)算思維培養(yǎng)的PBL教學(xué)模式應(yīng)用研究[J]. 中小學(xué)電教，2024（3）： 64-66.

徐文滿. 高中信息技術(shù)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略[J]. 中國(guó)新通信，2024，26（5）： 137-139.

朱鈺錚. 基于計(jì)算思維激發(fā)的高中信息技術(shù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究[J]. 信息系統(tǒng)工程，2024（4）： 149-152.