摘要：新时代的中职学生需要具备符合时代要求的计算思维能力，作者参考计算思维的已有研究，从中观单元设计出发构建了聚焦思维培养的基本框架，并以“程序设计入门”单元为例进行了具体的设计和实践落实。

关键词：计算思维；中职信息技术；单元设计；程序设计入门

中图分类号：G712  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2023）11-0108-05

《中等职业学校信息技术课程标准（2020年版）》（以下简称“新课标”）提出，学生要通过信息技术基础知识与技能学习，发展计算思维，逐步具备符合时代要求的信息素养与适应职业发展需要的信息能力。面对新课标的要求，中职学校的信息技术课程如何开展计算思维培养，如何将其落实到课堂教学实践中去，成了中职一线信息技术教师最为关注的问题。

鉴于此，笔者在计算思维相关研究的基础上，结合所在学校的实践经验，尝试构建了聚焦思维培养的单元设计框架，并以“程序设计入门”单元为例进行了实践探索。

聚焦计算思维培养的单元设计基本框架

单元设计主要以一个单元的内容为单位进行整体设计。在中观单元设计时，教师要考虑到计算思维与学科知识、学科活动的关系，要将知识和思维融入到学科活动中，且单元目标不能只关注逐个知识点的“了解”“识记”“理解”，而应指向“运用”“分析”“综合”等高阶目标。因此，笔者将学科知识以大单元、大概念的形式进行组织，主要是从一个单元整体的角度出发，聚焦思维培养目标，围绕单元主题规划，按照知识内在的逻辑结构及其相互关系，梳理单元知识的结构层次，形成可视的知识概念图谱，以避免单课时的零散化、碎片化的知识割裂。学科活动以“基本问题—子问题”的问题链方式链接有关概念与活动，并以项目任务组的方式开展。主要考虑以单元大概念为统摄的单元知识概念图，其概念体系缺少承载实践任务活动的情境，通过“问问题”形式可以引发学生对具体问题的思考。所以说，单元设计要先厘清单元主题所涵盖的单元大概念、大方法（计算思维），再将其细分为每个课时的小知识、小技能，并通过概念的情境活化，思考设计怎样的基本问题及其子问题，形成逻辑关联的问题链，以此有效链接知识概念与实践活动，促进学生对知识的理解和建构。由此，笔者创建了如下页图1所示的基本框架。

1.单元目标和评估标准的共同指向

计算思维导向下的单元学习目标是单元教学的出发点和落脚点，也是单元评估的依据，二者都共同指向学科知识、问题解决、思维提升的三层结构。图1所示的框架，该模式由外到内分两层构成：外层是教师在了解学情的基础上，聚焦单元计算思维，参考新课标内容和学业质量水平要求，确定预期的学习目标和单元评估标准，主要以单元大概念理解、大问题解决、单元思维提升的三层结构为指向；内层为单元课时的具体教学设计，主要以“课时知识理解、局部问题解决、具体化思维提升”为目标指向。内外层协调一致，共同作用。

2.单元设计整体思路

在图1内层左侧的单元设计中，整体遵循“课程标准解读——学科知识技能+计算思维分析——问题解决活动设计——社会经验取向内容提取——计算思维培养”的基本过程。单元内容结构从课标的内容和学业要求入手，一方面分析课程内容标准条目中规定的学科知识技能，挖掘学科知识所蕴含的内在逻辑，另一方面厘清本单元内容所对应的计算思维表现与水平，继而通过问题解决活动这一中介，将学科知识与技能的掌握与计算思维培养关联起来，然后结合活动设计，精心选择适合学生的社会经验主题，从而引导学生从学科知识走向问题解决进而上升至计算思维为主导的核心素养培养。

3.“知识—问题—思维”三层结构的课时组织

每个课时的教学开展都是单元设计的细化落实。在以学生为中心的教学中，自下而上的课堂知识、问题解决、思维提升三层结构是教学设计各环节的内在逻辑和线索。在该结构中，作为底层的课堂知识，是整个课程学习的知识基础，教师需要提供丰富的资源和工具帮助学生理解、拓展知识概念，并形成结构化的知识表征；中间层的问题解决，是课堂活动设计与实施的直接要素，它既包括教学实践中的实际应用问题，也包括各类型基于概念逻辑的抽象问题，并强调在差异化情境中，学生在学习伙伴（老师、同学）的帮助下解决问题的迁移应用能力；最高层学科思维的达成，需要关注课堂上的具体思维有没有发生，并进行合理的评价反馈。

但在课堂具体的开展中，由于牵涉的学习要素众多，而在一个课时内计算思维往往难以显性化呈现或容易出现割裂，因此，教师要设计运用学科知识解决特定情境问题的活动。学生在解决问题的过程中，需要多次经历螺旋式上升，才能逐步形成与之相对应的思维方法。

“程序设计入门”单元教学设计案例

1.明确单元目标与评估标准

“程序设计入门”是中职信息技术课程基础模块中的第5部分，共12课时。根据课标的内容和学业要求，可以将其知识性要求对应于单元目标中的学科知识，能力性要求对应于目标中的问题解决，从而将整个单元大概念划分为四个主题，即四个大概念，如上页表1所示。

在这一过程中，由于计算思维隐含在以知识理解为基础的问题解决中，因此可以先初步确立各知识模块对应的主要思维表现，再牵涉其他思维主题，各模块形成以主要思维表现为主、其他思维主题为辅的对应关系，然后按照思维目標进行层次划分，最终形成自我监控的最高目标，具体如图2所示。

由此，本单元聚焦计算思维培养的三层目标就清晰可见（如表2），进而确立本单元的评估标准，具体的评估项目包含知识概念图的绘制、算法思路解决问题基本过程、算法的三大结构和函数、功能库调用、典型算法的运用、计算思维形成发展。

2.基于“知识-思维-经验-问题-活动”链的单元设计

单元框架中的“课程标准解读——学科知识技能+计算思维分析——问题解决活动设计——社会经验取向内容提取——核心素养培养”基本过程，实际也是解决“知识-思维-经验-问题-活动”链的具体过程。

（1）单元知识概念图

单元知识本身强调自身内在的逻辑体系，相关知识内容按照其内在结构体系有秩序地进行组织编排，笔者按照知识结构本身梳理出了单元概念体系，如下页图3所示。

（2）单元知识与计算思维具体化相结合的学科活动主题

新课标的内容其实内隐了对计算思维的要求，其对知识、能力要求的深度和宽度是根据思维水平的总目标决定的，前述根据内容标准进行的学科知识和问题解决划分，可以按照知识中的陈述性、程序性和策略性知识分类继续细化，并进行对应的，即陈述性知识对应知识性要求的学科知识，程序性知识对应能力要求的问题解决，专注于如何学习和如何思维的策略性知识对应于计算思维。以此为基本思路，参考计算思维结构在“程序设计入门”模块中的具体表现，教师可以建立蕴含思维的以学科知识解决为主的学科活动主题。例如，“算法与程序”知识模块（2课时），其学科活动主题建立过程如表3所示。

（3）融入社会经验的实践活动主题

生活主题内容的选取非常广泛，教师在选择时，可以下面几点为参考：一是要依据学科知识结构选取适合当代中职生（“数字土著”）生活经验的内容；二是筛选出对学科发展而言具有一般意义的智慧内容，使其在符合当下信息情境的基础上，也能指向未来信息社会发展；三是可以参考Sylvia C·Chard提出的以“问问题”的方式判断主题的价值，如能否让学生了解在真实信息生活情境中，算法对人的意义与价值？能否鼓励学生运用算法思想解决问题？能否提供对现实问题进行抽象、分解、建模并运用程序设计语言解决的机会？例如，在“算法与程序”模块中笔者融入了“我的中职学习之路”实践活动的主题，具体设计如表4所示。

（4）“项目—任务—活动”三层结构的活动组织

在活动设计与开展时，考虑到学生认知水平、学校课时安排，以及单元知识的逻辑结构，教师可以选择采用“单元学习项目—知识模块微项目—课时任务—活动开展”的形式。例如，可以以“了解算法设计与Python程序实现”为整个学习项目，以各知识模块为微项目，各课时的任务组织实施，每个任务下设2～3个相应的活动，每个活动以实际解决问题情境为主，至此，整个结构就清晰地架构出来了（如图4）。

（5）助力活动开展的引领性问题设计

问题是思维的起点，也是创造的前提。教师要想引导学生在原有知识基础上纳入新的知识，必须在每一个环节开始加以引导，具体可以通过设计引领性问题，如使用类似于你思考过某个问题吗、你觉得这个问题如何解决、你猜想这个问题有几种可能的方案等这些引发学生思考、假设、估计、怀疑、猜测的口语化形式为思维活动提供支架。问题链的设计可以依据概念图的逐层分解并结合思维具体水平进行，也可由师生头脑风暴，再进行判断、选择、转化界定。例如，图5所示为“算法与程序”的引领问题。

实践应用反思

笔者经过两年多的课题研究和实践应用，较好地检验和修正了聚焦计算思维培养的单元设计模式，学生对重视思维学习的课堂展现出较高的兴趣和满意度，单元模块中的抽象建模、数据处理、流程组织、模块调用等思维能力得到有效提升，系统设计制作以及小组合作能力也得到了加强。当然，在多次修改设计方案和案例调整的过程中，笔者也发现了一些问题，如：知识作为活动组织开展的基础支撑，不能够加以忽视，如果课堂上牵涉的是关键知识点，相关知识补充可以根据学生需要通过微课、练习或学案等课外方式进行；教师在课堂授课时，项目、任务、问题、活动、环节等口语化的表达很容易产生混淆，应注意在整个教学情境中的运用保持一致。

参考文献：

张海青.以计算思维为导向的中职信息技术教学案例设计研究——以程序設计入门模块《认识算法》一课为例[J].中国信息技术教育，2022（20）：108-112.

作者简介：张海青（1979—），女，青岛市城阳区职业中等专业学校讲师，南京师范大学教育技术学硕士，研究方向为信息化教学设计。

基金项目：青岛市教育科学“十三五”规划教师专项课题“中职信息技术课程中计算思维的可视化研究”（课题批准号：QJK135D1278）。