许燕

摘 要：计算思维引入中小学信息技术课程标准，这对信息技术教师的能力提出了更高的要求。在现有的课程条件下如何将计算思维的培养落实到高中信息技术课堂教学中，是一线教师必须面对的问题。本文从高中信息技术教学实践出发，对课堂中如何培养学生的计算思维能力进行了探讨。

关键词：信息技术课堂 计算思维 能力培养

随着新一轮课改的推进，计算思维被引入中小学信息技术课程标准中，这必将对中小学信息技术教学产生深远的影响，推动中小学信息技术教学的变革。高中阶段是培养学生思维能力的重要时期，如何将计算思维能力的培养落实到具体课程教学中，值得每一位高中信息技术教师研究、思考。[1]

一、背景分析

自2003年我国教育部颁发《普通高中技术课程标准（实验）》以来，高中信息技术的教学一直以提升学生的信息素养作为课程的总目标，旨在培养学生运用信息技术解决问题的能力和信息技术思想方法，但在实际的教学过程中，对课程的设计与实施以及对课程内在价值的理解都还存在着目标模糊化、方法形式化、内容简单化等方面的问题。教师往往只是模糊地理解课标的要求，将教学内容简单化为具体的操作步骤，以知识点的传授和软件操作技能的训练为目标，培养出一批考试成绩优异，但毫无技术思想的“优秀”学生，从实际教学过程来看，这一类学生只是短时间内学会了某几个软件的使用，时间一长便会遗忘；但另一类信息学特长生却刚好相反：他们通过信息学课程的学习，计算思维能力得到了很大的提升，他们在学习新事物时能够将已有知识进行迁移，能运用独特的思维方式高效、自主地学习。实际上，学生计算思维的培养，并不一定只能在程序设计课程中，在很多其他学科中，学生也能训练到学科的思维方式。虽然目前的高中信息技术课程中已经蕴含了丰富的计算思维，但目前执行的高中信息技术课程并未将计算思维培养作为主要目标。正如教育部高中课程标准研制组专家李冬梅所说：“真正从学科价值、思维方式的角度去规划设计课程，否则，即使开设了程序设计课程也达不到培养学生计算思维的目的。”[2]

二、概念界定

在2006年ACM（计算机科学协会）年会上，卡耐基梅隆大学周以真教授（Jeannette M.Wing）明确提出了计算思维的概念，他认为计算思维涵盖了计算机科学领域中所采用的最广泛的心理工具，是对问题解决、系统设计、人类行为理解的综合能力反映。由此可见，计算思维是一种思维方法，采用抽象和分解的方式将具体的困难或问题阐释成如何去求解，其本质是抽象和自动化。

基于此概念的理解，在高中信息技术教学中培养计算思维能力要考虑以下几个方面：首先计算思维的培养不是一两节课就能实现的，需要一个长期的过程训练；其次按照怎样的模式开展才能让学生体验问题求解的过程，以高效实现训练目标值得探索；最后，现有课程的教学内容安排是否适合计算思维能力的提升。[3]

三、计算思维能力培养策略

1.重构课程内容，挖掘课程中的计算思维

学生在信息技术课程学习过程中，通过长时间的亲身经历和体验，才能逐步形成独特的信息技术学科思维方式；需要学生在每节课的学习中，都要经历发现问题、提出问题、系统设计、运用学科思维解决问题的过程，因此，原有的知识点传授和操作技能训练的内容组织方式，以及分段式教学方式，都不利于学科思维的建立。

在现有教材情况下，对课程内容进行重组，也能挖掘出适合计算思维养成的教学内容。以粤教版必修《信息技术基础》中 “信息资源管理”一章内容的教学为例，将原来的三节内容进行重新组织，设计出以“发现—体验—抽象—自动化”为主线的系统探究过程，在实际教学中教师可以根据学校环境确定某个主题，引导学生经历“发现问题、提出问题、利用学科思维方式解决问题”的探究过程——首先，以校本课程选修数据库的建立为主题，通过对我校校本课程选修情况进行调查，了解校本课程的开设需要经过哪些环节（如：教师开设课程及要求的申报环节、学生了解有哪些课程可供选修、学生选课及限制等），从而发现现实世界中校本课程开设所遇到的困难。其次，将现实世界中的问题抽象成信息世界的问题，建立模型。抽象是精确表达问题和建模的方法，是计算思维的一个重要本质。如：教师开设课程及要求就可以抽象成课程名称、负责老师、学生数等精确表达的信息。第三，逐步形成计算机世界中的数据问题，这体现了自动化的本质。自动化隐含着需要某类计算机（可以是机器或人，或两者的组合）去解释抽象。如：将抽象出的精确表达的信息以简单的表结构去表达同类事物，并且建立表之间的关系。[4]

2.改变教学方法，落实到每一节课中

计算思维的培养需要进行长期的思维方式的训练，是在对各种问题进行分析和解决的过程中锻炼出来的。因此，以实践和探究为主的教学方式更加有利于打破传统教学中的思维定式，在教学过程中，教师以组织和导向为主，引导学生发现问题、提出问题、尝试多种方式解决问题。

3.将计算思维迁移至真实的问题情境中

美国认知教育心理学家奥苏贝尔曾提出：“一切有意义的学习必然包括迁移”。培养学生计算思维的最终目的就是期望学生将这种思维方式迁移至日常生活与学习之中。在教学中，单纯说教式的知识传授很难实现学生思维方式的迁移。为了促进计算思维的迁移，创设符合现实生活、隐含计算思想和方法的问题情境，引导学生经历问题求解的过程，并迁移至真实的情境中，可以进一步完善思维方式。[5]

结语

计算思维不仅存在于计算机教学领域，在不久的将来，计算思维将成为信息化社会合格公民必须具备的素质，但是这种计算思维能力需要在中小学到大学学习过程中逐步形成和提升，需要一个长期的、有效的、系统的训练过程，因此，作为信息技术教师，应该认识到自身的责任，积极主动地探索课堂教学中提升计算思维的可行办法，激发学生的内在潜能，培养出信息化社会的合格公民。

参考文献

[1]李锋.计算思维：信息技术课程的一种内在价值[J].中国电化教育，总第319期，2013.8

[2]李冬梅.计算思维改变信息技术课程访谈录[J].中国信息技术教育，2013.6

[3]董荣胜，古天龙.计算思维与计算机方法论[J] .计算机科学，2009，（1）

[4]王荣良.计算思维对中小学信息技术课程的影响初探[J] .中国教育技术装备，2012，（27）

[5]李艺，钟柏昌.重构信息技术课程从经验选择走向思想投射[J].电化教育研究，2015，（10）