例谈“VB程序设计”教学中学生计算思维培养策略

王勤

计算思维的概念一经提出就引起了国内外科学界和教育界的广泛关注。美国从幼儿阶段就开始注重计算思维的培养，而我国直到2010年才在上海交通大学和南方科技大学开展计算思维的课程实践，在基础教育领域也一直没有引起足够的重视。在2015年之前，无论是江苏省信息技术教材还是南京市信息技术教材，均将最具计算思维培养的“VB程序设计”内容安排在初中信息技术的选修部分，而大部分初中学校却未开设信息技术选修课。新课程实施后，兼顾理论与实践的“VB程序设计”内容被调整到初中八年级信息技术教材的必修部分，突破了信息技术课只教工具软件的局限。于是，笔者尝试在“VB程序设计”教学中，融入计算思维培养理念，努力探索新的教学模式，为同类学校开展“VB程序设计”教学提供一个有价值的参考方案。笔者在具体教学实践中，主要探索运用了“项目教学、实验报告、合作教学”的教学模式。

项目教学：生成计算思维全过程

项目教学是目前在高中常用的一种教学形式，笔者在观摩几节高中项目教学的公开课后，觉得它在初中“VB程序设计”教学中也可以借鉴。在假期，笔者认真研读了南京市教研成果丛书——《项目教学——高中信息技术》，对项目教学有了更深刻的理解和全新的认识后，开始着手准备项目教学方案。在日常教学实践中，笔者发现初二学生的逻辑思维能力处于逐渐形成阶段，如果直接给他们灌输算法、程序代码，会显得生硬、枯燥、难懂，学生理解起来很吃力。于是，笔者在明确了“VB程序设计”的核心目标和教材内容的基础上，对问题进行化简，将教材目标设计为系列的“项目”内容，再围绕各个目标设计出学生感兴趣和具有创造空间的小项目。与直接教授知识点相比，该方法看似增加了解决问题的复杂度，但却能突破难点，这就是计算思维中非常典型的分治法，将复杂的问题分而治之。学生在完成各项目的同时，实现了解决问题和知识的获取，计算思维能力也得到了提高。在设计学习项目主题时，笔者认为以下三点对项目学习成功与否起着决定性作用。

1.主题内容要“贴生活”

项目学习的主题应是生活中学生感兴趣的、有用的。例如，笔者设计的是开发“超市收银软件”主题项目，先让学生到超市去观察，了解超市收银软件的界面和收银过程。学生会得出不同的超市使用的收银软件界面和功能不一样的结论。那么，什么样的界面是自己喜欢又符合收银要求的呢？笔者让学生自己做决定，这就激发了学生的学习兴趣和内在动力。这种分析了解问题需求，由抽象的收银需求到进行具体的收银软件设计的思维过程，就是培养学生利用计算机科学的概念进行问题解决的计算思维。

从简单的“收银计算器”经过五次升级到功能强大的“收银软件”，随着问题复杂度的逐步提升，涉及的知识点不断增加，这样学生在掌握如何采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法时，也就知道了解决问题的方法。这些思想方法和思维能力是一通百通的，也是如今计算机基础教学中真正希望学生掌握的。

这种源于生活的项目学习，最终还能让学习成果应用于生活。超市收银软件设计的成功，对学生今后的生活有两个影响：作为未来的创业者，他们可以设计自己公司的活动方案；同时，作为消费者，面对琳琅满目的消费广告，学生可以运用自己所学的知识，帮助自己和家人做出理性的选择。

2.主题内容要“可创新”

初中生具有较强的自主性，愿意表达自己的观点，在选择与设计项目学习主题时，教师要留给學生创新的空间，让他们的个性、特长得以在项目学习中发挥，增强自信心和自豪感。例如，学生在设计软件界面时，要根据功能使用工具控件，这时教师介绍控件工具箱给学生，这比先讲授再操作效果要好。尤其是通过属性窗口对界面进行“装饰”时，学生的审美和想象力都迸发出来了。有了这样的铺垫，学生再学习算法和编程程序代码时就积极多了。将具体问题抽象化后由计算机实现，学生再从各自的程序执行效率中判断出算法，这就在活动中体现了计算思维的抽象化和自动化。

3.主题结果要“可分享”

笔者在教学中明显感觉到，只要有看得见的“作品”产生（作品不见得要“高大上”，更不必“完美无瑕”），学生的学习动力就很容易挖掘出来。超市收银软件设计成功后，学生们比谁的界面吸眼球，比谁的功能更实用、强大，面对有形的作品，学生相互之间进行分享、交流，取长补短，这就会有更完美的作品生成。项目学习成果的交流展示不仅是对学生付出和能力的肯定，也是对他们学习过程的考核。这种交流合作不仅增加了学生之间的友谊，而且使他们将这种合作意识延伸到平时的学习和生活中。

实验报告：运用计算思维解决问题

实验报告是大学实验课普遍采用的方式，它能够很好地帮助学生梳理知识点，记载思维过程。在教学中，教师经常发现这样一种现象：学生认为有了课件、学件，就不用带书和笔了。而“VB程序设计”的核心是算法，是思维，需要笔和纸去记载。因此，教师可以把实验报告作为学生运用计算思维解决问题的载体，通常实验报告由以下四个部分组成。

1.复习预习

复习：内容是前一节课知识的归纳总结，并完成简单的书面作业，目的是帮助学生拾起上节课的思维，巩固所学知识。

预习：本节课的知识点。

例如，在第2课时，复习如下内容：

①赋值语句

x=2

x=x+2

程序执行后，x的值是----------

②请完成下面连线：

预习内容：round（x，n）函数的功能：将x保留n位小数，四舍五入。

round（3.1415，2）=----------

round（3.1415，3）=----------

2.新知

运行上节课的软件，学生会发现新问题，这时教师引入新知识，引导学生结合实验报告进行自主探究，找出解决问题的方法并记录（运用计算机科学的概念进行问题求解）。endprint

以第2课时为例，①假如需要购买10件相同物品，能不能只输入1次价格呢？请修改界面。增加——————控件，——————属性值是——————； ——————控件，——————属性值是——————；②结账时，怎么精确到角呢？引入了round（）函数，让学生运行round（）函数软件，再与自己的预习结果进行比较；修改“结算”按钮程序，在实验报告上记录，并运行。

3.实验结果

针对实验结果，通常的做法是：学生完成任务后，把作品上传给教师，教师播放优秀作品，再让学生修改补充。教师批阅时并不知道学生在实践过程中遇到的问题，一周后反馈给学生时，学生的疑惑也早已忘记。将实验结果设计在实验报告中，教师就能很直观地看出结果正确与否，再看学生完成操作时记下的算法和程序代码，就能掌握学情，再有针对性地设计下节课实验报告的复习内容。实验报告的应用使学生的自学和反思有了真正的落脚点。

4.总结归纳

课堂总结在教学中具有非常重要的作用。学生在回顾解决问题的过程中，将遇到的问题、采用的方法等，在实验报告中记录下来，就能将所学知识有机地连贯起来。对于比较难的知识点，教师还可以采用填空式总结，让学生填写关键词和词组，加深其印象和理解。

合作教学：突破传统授课模式

“VB程序设计”课程的理论性和实践操作性都很强，教师在指导学生实践时，无法顾及到全体学生，要让学生真正掌握好“VB程序设计”，关键是要及时引导学生形成解决问题的思维方法。因此，笔者采取两位教师合作教学的授课方式应对一位教师所不能解决的难题，并获得了较好的教学效果。

1.合作备课——思维方式融合

不同的教师（尤其是不同年龄段的教师）在知识结构、思维方式以及认知风格等方面是不同的，他们在教授同一课题时，在教学内容的处理与教学方法的选择上会存在差异，这种思维与思维的碰撞就是计算思维的体现，是一种宝贵的教学资源。教师应将这种差异有效地融合在一起，找到最贴切的教学方法，教会学生将拓展的计算思维应用到解决问题当中。

例如，在设计计数循环语句时，一位教师采用的是教材上的例子：计算1+2+…+100的值，重在培养学生运用数学思维解决数学问题；而另一位教师设计的例子是：计算1到100之间偶数的和，教师商量之后设置两个命令按钮的学习任务让学生实现。所教内容相互启发，互有补充，使学生的思维得到了锻炼和培养。

2.协同施教——即兴思维互补

有人说“授课永远是一门遗憾的艺术”，每位教师都有这种切身体会，而协同授课可以弥补这种遗憾。每节课都对教师进行角色划分，授课教师负责组织教学，指导教师负责观察、巡视，指导学生用恰当的方法将知识点消化。当指导教师发现学生对新知有困惑时，可以提醒授课教师换一种思维方式进行补充讲解。例如，在讲授赋值语句时，语句“x=2”，意思是将2赋给变量x，不能读成“x等于2”。指导教师发现学生似懂非懂时，就及时进行了补充讲解：数学上“x=x+2”是不成立的，而“x=x+2”作为VB语句是成立的。这句话的意思是“将x的值加上2后再賦给变量x”，在command1中编写程序代码如下：

x=2

x=x+2

Print “x=”；x

运行后x的值是多少？

这样解释后，学生就会感觉茅塞顿开。

3.共同反思——促进思维发展

每节课后，笔者都会根据教学任务的完成情况，进行反思，把不合理的地方调整到引导学生解决问题的方法上，在此基础上，合作教师再互换角色上课，完成第二次实践。实践证明，这种超越自我利益的合作教学，最大限度地挖掘出教师的潜力，产生了“一加一大于二”的效果。

结束语

大数据时代的到来，必要的编程知识已经成为人们更好地理解新技术、新服务和新商业模式的第三只眼睛，改变着人们解决问题的方式。通过各种形式探究培养学生计算思维的方法，应该是教师们共同努力的方向！endprint