计算思维引领下高中信息技术教学策略研究

员晓凯

摘  要 阐述计算思维的概念，探讨高中信息技术教学实践中存在的对信息技术核心素养认识不足、教学课时不足、学生成绩出现分化、师生教学交互不足、学生参与度不高、教学评价形式单一、评价内容不全面等问题，提出以计算思维为导向的高中信息技术教学流程和教学策略，以期提高教学质量。

关键词 高中信息技术;计算思维;核心素養

中图分类号：G633.67    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）05-0062-02

1 前言

随着信息技术的快速发展，信息技术教育已经从培养学生软件操作能力，向关注学生计算思维的培养转变。《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》阐述了信息技术学科核心素养的主要要素及具体内涵，即培养具有信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的数字化公民[1]。计算思维是高中信息技术核心素养的核心所在，如何将计算思维引入高中信息技术教学，使学生认识和理解计算思维的内涵，培养学生的计算思维意识，解决教学中存在的问题，最终促进学生能够灵活运用所学知识，促进知识的迁移应用，是值得去探索的。

2 计算思维的定义

2006年，周以真将计算思维定义为“计算思维是一种递归方式，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”[2]。计算思维采用计算机方式界定问题，突出问题的解决方案，强调抽象概括能力和逻辑思辨能力的培养，注重解决方法的迁移。简单来说，计算思维就是采用计算机科学领域的一系列思想与方法形成问题解决方案的思维过程。

3 问题分析

高中信息技术教学培养学生利用信息技术分析、解决问题的能力，提高学生的信息素养，促进学生知识迁移，注重创新能力的培养。然而大多数教师对信息技术课程的重要性认识不足，对信息技术核心素养认识不足，忽略了学科思维的培养;课堂教学中存在诸多问题：只注重学生操作软件的熟练程度，忽视了使用信息技术解决问题的能力，导致以计算思维为核心的信息技术核心素养目标难以实现;课堂以讲授为主，学生练习为辅，教学交互不足，课堂参与度不高;以总结性评价为主，对过程性评价和同伴互评关注不够，难以发挥教学评价的有效作用。

信息技术核心素养认识不足  在传统高中信息技术课程教学中，只注重课程理论知识的传授和相关操作技能的掌握，没有深层次解读和理解高中信息技术核心素养的要求，在教学中缺乏对学生计算思维的培养，不能引起学生深层次的思考，导致学生难以养成具有问题求解、问题解决策略方案和行为理解的计算思维能力[3]。

教学课时不足，学生成绩出现分化  目前在高中教学安排中，信息技术课程课时相对较少，一般每周只有一节课，这对于一门涉及算法、程序具有实践操作性质的课程来说是远远不够的。而且由于一些原因，比如学生的思维能力差异、学习能力差异、前期对计算机的接触时间差异等个体差异，加上高中学生由于重点学科的压力，对信息技术课程的课后投入时间有限，很容易造成学生之间成绩分化、能力程度不一的现象，逐渐就会使部分学生丧失对信息技术课程的学习兴趣与信心，甚至导致很多学生跟不上教学进度。

课堂交互不足，课堂参与度不高  建构主义认为：学习是学习主体在情境中自主建构知识意义的过程，好的教学效果取决于人与人之间的互动、情境的创设、新旧知识间的联系。课堂上的师生互动、生生互动是激发学生学习兴趣和动机的主要因素之一，也是使学生进行深度学习的主要环节。高中信息技术课堂能够更好地依托信息技术设备拓展课堂交互渠道，创设知识情境，及时反馈课堂信息。然而，现在的高中信息技术课程仍然以教师讲授为主、学生练习为辅，课堂教学交互不足，学生参与度不高。信息技术课程忽略了信息技术的实际应用，即利用信息技术提高课堂互动，促进学生参与。

评价形式单一  高中信息技术课程以总结性评价为主，对过程性评价和同伴互评较少，评价形式单一，以考试结果来评价学生的学习结果，极少关注学生解决问题的方案;忽视信息技术为课堂评价方式服务的功能，没有以信息技术为依托，多种途径获取学生学习情况、问题解决方案、课堂协作、课后学习等情况并进行全面评价[4]。

4 计算思维引领下高中信息技术教学流程

本研究依托信息技术教学实施过程，以培养计算思维为导向，针对高中信息技术存在的问题，设计计算思维引领下的高中信息技术教学流程，如图1所示。该流程将课堂教学分为创设情境、分析问题、解决问题、完成任务、分享交流等环节。计算思维的培养主要集中在问题解决环节，体现出计算思维的算法、分解、抽象、概括、评估等方面的内涵，并有效运用抽象思维、递归思维、工程思维、数据思维等思维。总的来说，该教学流程对计算思维进行了学科融合，将计算思维融于信息技术教学核心环节，指导教师进行教学设计，培养学生计算思维。

5 计算思维引领下的高中信息技术教学策略

基于教学对象不同，采用不同的教学方法  对于学生在计算机领域的知识储备与学习能力等差异所引发的一些问题，学校可以在学生刚入学时进行一次计算机水平摸底测试，主要测试学生的计算机基础、思维能力、理解水平等;然后基于摸底的结果对学生进行分组，比如分为高阶班、中等班和基础班。其中高阶班主要是计算机水平相对较高，而且思维理解能力较好的学生，中等班则是处于中等水平的学生;基础班就是水平相对较薄弱的学生。对于不同的班级，教师可以采用不同的教学方法，教学内容及进度也要根据不同班级的学习情况有所区分，做到因材施教。

项目式教学，提高学生参与度  在教学中，教师利用信息技术手段创设情境，以项目式教学为主要手段，依托真实情境，以问题解决或者任务完成来引导教与学过程，通过参与项目实施来提升学生解决问题的能力。学生通过小组协作、自主探究、寻求帮助等方式，利用信息技术手段判断、分析、查找、综合各种信息资源，形成问题解决的方案，完成项目要求。总之，课堂教学在不断突出学生主体地位，加强学生间相互协作的同时，帮助学生提升思维能力，加强课堂交互，提高学生参与度。

创新评价形式，发挥评价作用  培养学生计算思维还可以从教学评价入手，创新评价形式，发挥评价作用。传统高中信息技术课程的评价模式主要是通过考试进行总结性评价，导致师生只关注对重点知识的理解和记忆，而忽略对学生计算思维的关注与培养。因此，在信息技术高速发展的同时，教师可以借助信息技术的优势创新评价方式，丰富评价手段，将评价应用于学生学习活动的始终，突出过程性评价的主导作用，调动学生的积极性，将学生自评、组间互评、教师评价灵活组合运用，利用网络讨论组、项目协作空间、作业平台等数据，评价学生的积极性和作业完成情况，从而对学习行为和教学过程进行优化。

注重知识迁移，创新实践应用  在高中信息技术教学中，教学内容与实际生活脱节，任课教师缺少计算思维的应用意识，只重视教学内容的讲解，忽略教学内容的迁移应用，没有将解决问题的方案迁移到其他相关问题的解决之中[5]。因此，教师在进行课程设计时，要注重联系实际问题，引导和鼓励学生利用计算思维和相应的信息技术知识去解决实际问题，并引导学生学会举一反三，灵活运用知识和有效迁移。

其他注意事项

1）加强培养教师教学过程中的计算思维意识。教师是教学活动的组织者和引导者，因此首先要对教学内容有充分的理解和认识，然后基于教学目标设计教学活动，善于运用多种教学方法引导学生进行学习探究活动，使学生能够在自我探究中学习课程知识，同时能够培养计算思维能力、创新创造能力。

2）有效结合信息技术学科竞赛活动促进培养学生计算思维能力。除了课堂上的学习及教学活动采用小组合作等形式外，教师可以借助一些信息技术学科竞赛活动促进学生运用计算思维解决问题的能力。比如借助全国信息技术奥林匹克联赛这个平台，适当引导学生解决题库中的问题，培养学生从问题分析、算法选择、程序实现等环节有效解决问题的实践能力，从而有效培养学生解决问题的思路和方法，促进计算思维能力的提高。

6 结语

在“互联网+教学”大背景下，将计算思维引入高中信息技术课程教学，培养学生计算思维，掌握计算思维方法，提高计算思维应用能力，并根据计算思维的方法，利用信息技术知识分析和解决问题，生成解决方案，是提高学生信息技术核心素养的关键，也是当前教育信息化改革的重点。因此，教学实践者更应该深入教学，发现问题，探究问题，创新实践教学方式，帮助学生提高学习绩效，培养学生的计算思维等能力，以更好地适应社会。

参考文献

[1]刘向永.普通高中信息技术课程标准（2017年版）概览[J].中国信息技术教育，2018（5）：4-6.

[2]Wing J M. Computational Thinking[J].Communica-tions of ACM，2006，49（3）：33-35.

[3]张紫琦.高中信息技术课程蕴含的计算思维分析[J].教育科学：引文版，2017，9（11）：99.

[4]牟琴，譚良，周雄峻.基于计算思维的任务驱动式教学模式的研究[J].现代教育技术，2011，21（6）：44-49.

[5]谢同祥，李艺.过程性评价：关于学习过程价值的建构过程[J].电化教育研究，2009（6）：17-20.