浅析如何落实信息技术学科的计算思维核心素养

杨宝花

2016年，《中国学生发展核心素养》将计算思维纳入高中信息技术学科核心素养，自此，计算思维逐步走进信息技术课堂。通过阅读大量的文献，笔者发现计算思维在程序设计领域发展较快，在信息技术其他模块教学中探索得较少，这可能是因为受目前信息技术课堂教学现状的限制，包括硬件设施，不能让学生人人参与，从而没有办法落实计算思维核心素养的培养。

因此，笔者通过对计算思维概念的辨析，探讨信息技术课堂教学中渗透计算思维培养的方法和策略，以期让一线教师能够通俗易懂地理解计算思维的本质，力求计算思维培养常规化。

● 计算思维概念及必要性

2006年，周以真教授提出计算思维就是像计算机科学家一样思考问题、理解问题、解决问题的一系列思维活动。2011年，美国国际教育技术协会联合计算机科学教师协会提出计算思维的定义，并明确思维的过程包括明确问题、分析和抽象、设计算法、评估最优方案、迁移解决方法五个部分。

因此，计算思维就是培养学生能够根据实际问题分析问题、理解问题、抽象问题并能用计算机科学地处理问题的一种思维方式，计算思维不是计算机的思维，而是人的思维。为了适应信息化时代的要求，提高公民素质，培养信息化人才，国家从2001年起在中小学开设信息技术必修课和实施“校校通”工程，普及中小学信息技术教育，但其课时少，课程地位低。然而信息技术能够实实在在地培养学生适应信息化社会的能力，能够激发学生利用计算机工具处理解决实际问题的兴趣，从而让学生在头脑中形成一定的计算思维能力，形成自己处理问题的独特见解。

● 信息技术课堂教学中渗透计算思维培养的方法

1.转变观念，优化课程目标，落实核心素养

为落实计算思维这一核心素养，教师也要转变观念，更新教育理念，要把掌握计算机操作的方法和技能的课程目标转为核心素养的养成。例如，《用智能工具处理信息》一课，为落实核心素养，笔者通过多次实践，将本节的教学目标调整如下：

信息意识——引导学生能够根据解决问题的需要，自觉主动地寻求恰当的方式获取与处理信息。

计算思维——通过真实情境体验，让学生对人工智能有感性的认识，了解人工智能工具使用的原理及过程，逐步养成利用计算机解决问题的思维方式。

数字化学习与创新——在实践中经过深刻体验，使学生形成在学习和生活的其他方面应用、创新及迁移的意识。

信息社会责任——在感受智能工具处理信息魅力的同时引导学生客观地评价智能工具给生活、学习和工作带来的变化和影响，并合理地使用。

2.运用PBL教学模式渗透计算思维的培养

PBL是一种基于问题探究的教学方法，让学生围绕问题展开讨论，从而想办法探索或运用已学知识、技能解决问题，落实课程的核心素养。例如，为了让学生更好地体会到人工智能在生活中的应用，笔者在《用智能工具处理信息》一课中设计了一连串相互关联的问题，逐步引导学生思考，并找到合适的方式解决问题，如在导入环节，利用假期旅行真实情境设计问题“出国旅游如果要问路，语言不通怎么办？”教师引导学生探究智能翻译的工具，学生提出可以用在线翻译，也可以用手机翻译软件，同时通过自我体验总结出人工智能工具运用的效果、注意事项。

3.运用项目式教学方法培养计算思维

很多教师提到项目就觉得特别难，担心学生无法完成，其实“项目式教学”可以将教学内容分割成若干个子目标或者子项目，这样既能降低完成的难度，又能让学生通过项目感受和体验整个项目从设计到实现再到反思的完整过程。

在Word、PPT、程序设计教学中，可以结合学生的生活实际确定项目主题，然后规划表达主题需要的文字、图片、音乐、视频等。例如，在“争做垃圾分类小达人”这一项目中，学生首先要探索垃圾究竟有哪些分类，那如何体现自己是垃圾分类小达人呢？学生需要思考是通过知识问答还是通过分类游戏积分的形式完成？是通过板报宣传还是通过影视介绍的方式表达？是用文字表述还是用程序实现？这些问题能够充分激发学生思考，从而养成利用计算机解决问题的思维习惯，提高计算思维能力。

4.运用情境再现的体验与实践，促进计算思维的迁移

情境再现的体验与实践是信息技术课堂教学中重要的环节，但因为课时少，很多时候教师只要求学生掌握技能和操作，而对知识的运用和迁移顾及不到，针对此问题，在Excel表格数据与加工这一节，笔者专门开展了一次研讨——《运用计算思维求解问题——表格数据的分析与处理》，通过展示新冠疫情期间各地疫情的相关数据，引导学生挖掘这些数据背后的秘密，再创设情境分析疫情期間各家庭的收支情况。这样既是举一反三激发学生积极思考，也让学生能够灵活运用计算思维解决问题，实现知识、技能和计算思维的迁移。

在信息技术课堂教学中培养计算思维，其方法和策略还需要不断地探索与实践，作为一线教师要做好课堂教学后的反思，形成有效的计算思维培养的方法和策略，为未来社会培养合格的信息化人才。

参考文献：

[1]任友群，隋丰蔚，李峰.数字土著何以可能：也谈计算思维进入中小学信息技术教育的必要性和可能性[J].中国电化教育，2016（01）：2-7.

[2]谢忠新，曹杨璐.中小学信息技术学科学生计算思维培养的策略与方法[J].中国电化教育，2015（11）：116-120.

[3]颜秉刚.论大数据时代背景下的在线教育[J].西部素质教育，2018，4（13）：124.