基于计算思维的初中信息技术课程教学探索

2018-11-09陶天梅

科技视界 2018年18期

陶天梅

【摘要】义务教育阶段的信息技术课是综合实践活动课程的学习领域之一，在几十年的发展中，经历着从蓬勃发展到停滞迷茫期再到探索发展新时期的各个阶段，在新时期发展的历史机遇中，中学信息技术课未来走向何方，从而迎接新的发展和机遇呢？本文试图从分析该课程存在的问题出发，结合初中生的特点和信息技术课的培养方案，探讨在计算思维指导下，针对初中信息技术的课程目标、课程结构、教学活动设计、教学评价等方面，提出一系列教学措施，从而培养学生的信息素养和创新思维能力。

【关键词】计算思维；信息技术；课程结构；教学探索

中图分类号： TP3-4；G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）18-0092-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.041

【Abstract】The information technology course during the compulsory education is one important area of the comprehensive practical activity courses. It experienced several stages from thriving， stagnation and ambiguity to exploring again in the new period after decades of development. Facing the historical opportunity in the new era， how will the information technology course go in the future to meet the new development and opportunities？ According to the characteristics of the junior middle school students and the cultivation of information technology solutions， the article try to analyze the problems and discuss the information technology curriculum target， curriculum structure， teaching design， teaching evaluation and so on under the guidance of computational thinking， at the same time puts forward a series of teaching measures to cultivate the students information literacy and creative thinking ability.

【Key words】Computational thinking； Information technology； Course structure； Teaching exploration

初中信息技術课程是一门以培养学生的信息素养为主要目标、以综合实践活动的一个学习领域作为课程形态的必修课程，是从小学信息技术课到高中信息技术课的衔接课程，实现从小学的形象思维到高中阶段的抽象思维的过渡过程，肩负着引导学生探索计算机科学的兴趣，培养学生掌握在信息时代利用信息技术分析问题、解决问题的能力，为探索计算机科学打下良好的基础，适应未来社会发展对创新型人才的要求。

1 当前教学中存在的问题

目前中小学信息技术课程并没有达到预想的教学效果，在课程实施中，偏离了课程标准的要求，很多人甚至认为信息技术课可有可无，信息技术课程面临着前所未有的尴尬和危险处境。总结起来，首先从课程内容方面来看，中小学信息技术课程虽然也有几十年的时间，但相对其他课程来说，信息技术课的课程理论体系较为薄弱，课堂教学实践研究较少，课程更新速度慢，特别是结合信息技术本身的学科特点，往往显得教学内容陈旧，缺乏与时俱进，跟不上时代对青少年信息素养的要求。其次，从中小学课堂教学中看，一些信息技术教师教学方法陈旧，教学模式千篇一律，将学生的信息素养能力培养简化为步骤学习与技术操练，侧重操作的机械训练，缺乏对学生思维的训练；将信息技术学习变成枯燥的机器学习，课堂缺乏活力与热度，无法培养学生的创新、发散思维与解决问题的能力。再次，从社会环境看，应试教育的背景下，使得无论是学生、家长，还是学校领导，都对信息技术课程的认识不够，也不愿意在上面投入过多的时间和经济支撑。最后，目前对信息技术课程教学效果的评价标准也不统一，且当前的单一的评价体系也不利于综合评价学生的信息素养，不能更加全面真实地反映信息技术课的教学效果，无法调动教师的教学热情。

2 计算思维的内容与启示

虽然，当前教学中，中小学信息技术课程存在着诸多问题，但这门课不仅不能取消，还必须对这门课程教学进行改革，真正发挥其培养学生计算机兴趣，培养创新思维、解决问题能力的作用。如何实现中小学信息技术课程的教学改革呢？计算思维的引入，也许是一个全新的思路。2006年美国卡内基梅隆大学周以真教授提出计算思维的概念：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2010年她再次补充定义计算思维是一种解决问题的思维过程，能够清晰、抽象地将问题和解决方案用信息处理代理（机器或人）所能有效执行的方式表述出来。计算思维其本质是抽象和自动化，学习计算机思维能促进学习迁移，能引导学生发现问题，并采用计算思维方法解决问题，对培养创造性人才有重要推动作用，让学生可以运用高效的思维思考。随着数字化进程的不断推进，社会信息化程度进一步提高，计算思维的应用越来越广泛，必须像“阅读、写作、算术”一样普及，成为每个合格公民的必备素质。

计算思维的引入，给中学信息技术课程带来了转机和希望，信息技术教学不再是简化为计算机理论知识和计算机软件学习，而是在具体教学中通过不同途径、不同方法蕴含计算思维，丰富了信息技术课程的内涵与意义；同时，信息社会发展日新月异，信息技术课程知识往往跟不上时代发展，而计算思维强调培养学生的抽象、分解能力，解决问题的能力以及创新思维能力，而这正是未来社会所需要的，也是永远不会过时的。另外，计算思维的培养，不仅有利于计算机学科的学习，同样也可以提高学生的其他学科学习能力，如数学学科、物理学科等，都是相辅相成的。因此，计算思维的引入，可以改变当前信息技术课程的尴尬处境，可以丰富信息技术内容，拓展信息技术课程内涵，学生的学习积极性也会提高，教师的教学热情也会提高，改变社会对中小学信息技术课程的看法，提高信息技术课程的地位。因此，计算思维融入信息技术课程是大势所趋，将改变当前中小学信息技术课的尴尬处境，计算思维也是未来信息社会对人才的能力需求，应将计算思维加入到学生的能力培养体系中。

3 基于计算思维的教学探索

3.1 明确以培养学生的计算思维方式为课程目标

中小学信息技术课程的基本理念是以提升学生的信息素养为根本目标，融入计算思维的思想将真正有利于信息技术学科核心素养的培养，明确以培养学生的计算思维方式为核心的课程目标，强调思维方式与解决问题能力的培养，以满足未来学生在千变万化的信息化社会中生存与发展的基本需求，提高学生运用计算思维有效、规范地解决各类实际问题的能力，并为学生在信息化社会中生活、学习及持续发展，提供知识基础、能力基础和思维价值观引领。

3.2 抓取核心概念，教学内容重新整合

我们要走出目前信息技术课程仅仅着眼于教给学生计算机知识和应用软件操作的狭隘境地，我们以计算思维为指导重新构建信息技术课程体系，构建一个培养学生知识、能力、思维发展相融合的信息技术教育课程教材体系。

课程体系中着重培养学生知识、能力、思维发展三维度，培养学生对信息技术学科的理解，应用信息资源解决实际问题的能力以及由此形成像计算机科学家一样的思考问题的思维能力。基于这样的思考，将初中信息技术课程结构重新规划，如下图1所示。

在这个课程体系中，计算机基本概念和信息工具操作技能是计算思维培养的两个基础部分，包括传统的一些课程知识，同时在教学中渗透计算思维的培养；而在计算思维方法和计算思维应用两个部分中，着重思维方法训练和知识的综合应用，真正培养计算思维方法，以及应用此方法解决实际问题的能力。计算思维应用主要是指应用计算思维的方法解决实际问题的能力，包括信息需求分析、信息收集与管理、信息加工与表达、信息技术工具选用、新技术探究与适用等，可以在教学中，开展一些综合性的学习活动，如多媒体作品生成，设计个性化的智能机器人及确定个性化的研究性学习项目等，在这些活动中，都可以很好的培养学生的计算思维，真正的做到学以致用。另外，在整个课程结构中，需要时刻贯穿信息化社会中的各种行为规范，如信息安全意识、信息使用规范、信息道德准则等，使学生能够正确理解信息技术对社会发展和个人学习生活的双重影响，认识到不正当使用信息和信息技术带来的后果和影响，以及其中涉及到的道德和法律责任，保护个人信息安全，自觉遵守信息行为规范和道德准则，使学生成为一名合格的信息社会公民。

3.3 基于计算思维的教学活动设计

如何在教师的教学活动设计中体现计算思维的思想呢？我们基于以下几点考虑：

3.3.1 富有挑战性的主题

基于课程内容的重新整合，我们可以将信息技术教学内容不再单纯以单元和课时为单位，而可以是模块化、专题化的形式，形成富有研究性、综合性、开放性的研究主题，便于学生发散思维，计算思维的培养。

3.3.2 提供更多相关的学习支架

为了促进学生高阶学习、深层次学习活动的展开，教师应该提供给学生更多的学习资料，便于查閱与自主学习；同时，在开展数字化学习活动中，教师还可以提供数字化学习工具、交流平台，思维导图，以及确保活动开展的监控机制等。

3.3.3 选择更合适的学习方式

对于一个复杂的学习任务，可以分层次学习，将活动进行分解成一个个子活动，小组合作，协作学习，通过头脑风暴、讨论学习等方式，解决问题。

3.4 教学评价

在评价方面，应围绕知识与技能、应用信息技术解决实际问题的能力以及计算思维训练等维度展开，倡导过程性评价和终结性评价相结合、定量评价和定性评价相结合、自评互评和师评相结合的综合评价方式；采用分级评价对每一个教学过程，学生反应进行评价，及时改进教学过程，实现对教学过程的全监管。

4 结语

计算思维概念的提出对当前信息技术教学注入了新的思路，也提出了新的挑战。本文针对当前初中信息技术课程现状，存在的问题，以计算思维为指导重新定位信息技术课程目标，在课程结构，教学活动设计等方面进行了大胆的探索，期待在后面的实践中加以应用，并不断改进。