寓计算思维培养于信息技术项目学习中

黄峰

摘 要：计算思维是计算机科学思维的基本方式，也是普通高中信息技术学科学生核心素养之一，教师应当引导学生认识计算思维对于信息技术项目学习的重要意义，探索信息技术项目学习中培养学生计算思维的路径，提升学生适应未来社会发展需要的信息技术素养。

关键词：信息技术；项目学习；计算思维；关键

立德树人的主阵地在课堂，其任务是培养学生必备的品格和能力，为中华民族的伟大复兴打好基础，学生信息技术素养是信息技术运用数据把计算机与互联网结合起来，成为社会发展信息化、智能化的重要工具。信息技术改变了人们的生产方式、生活方式、交往方式，传播来自世界各地的信息和文化。信息技术素养是现代公民必备素养，计算思维是信息技术学习的基本思维方式，学生基于信息技术项目学习的计算思维是打开数据应用的金钥匙。

1 认识计算思维对于学生信息技术项目学习的意义

普通高中信息技术倡导基于项目的学习方式，这种学习方式能够促进学生将信息技术基础知识、计算机运用能力、计算思维训练与数字化运用结合起来，解决生产、生活等领域的实际问题，理解信息技术对人类活动方式的深刻影响。计算思维对于学生运用数据技术完成相应任务有着重要的作用。教师引导学生利用项目学习平台，训练学生计算思维，能夠提升学生计算机运用的能力。

思维是一种认识活动，是在感性认识基础上探索与发现事物本质和内在规律的思考过程，包括分析与综合、比较与分类、抽象与概括几个方面，是人类特有的主观能动性。计算思维是2006年3月计算机科学家周以真教授提出的，她认为计算思维是关于计算机科学的一系列思维活动，其活动主题是运用计算机科学知识求解问题、设计系统、理解人类行为等，是运用计算机科学进行问题分解、模式识别、模式生成、抽象以及算法设计等一些列的活动。

信息技术项目学习是教师引导学生借助计算机网络工具进行探究学习，发现探究过程中的问题，围绕发现的问题设计解决的方案，依据方案进行新的探究活动，推介、分享解决问题的思想方法。无论是发现问题、设计方案，还是探究问题、解决问题，都要依赖于计算思维活动。

计算思维素养是普通高中信息技术、信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任素养的纽带，是学生数字化学习以及运用创新的必备条件，是学生创新未来生活、适应未来社会的现代基础。学生计算思维的训练是信息技术项目学习的主旋律。

2 探索学生信息技术项目学习计算思维培养的路径

计算思维是学生信息技术学科学习的主要思维方式，这种思维能够让学生把计算机技术和需要解决问题的技巧有机结合起来，交互运用。能够帮助学生运用基本算法、编程语言和其它数字化工具依据真实情境解决实际问题。教师应当努力探索运用信息技术项目学习平台培育学生计算思维素养的路径。

2.1 项目的选择需要计算思维

项目的确定首先要做到从学生实际出发，根据学生的年龄及生活体验，根据学生已有的信息技术知识、技能基础，依据学生生活经验，提出学生能够做出来的项目。其次基于社会生活需要解决实际问题确定项目，引导学生运用计算思维、使用程序设计语言进行简单算法，使用程序调试与运行的办法，经过学习小组或者学生个体的探索能够完成的项目。项目内容应当渗透程序设计、计算思维以及算法，项目选择源于生活，用于生活，使学生获得信息技术应用价值体验。三是从教材出发选择项目，做到项目实施与教学进程链接，如模块一中《算法与程序实现》的内容比较适合学生进行项目化学习，亦有利于培养学生计算思维。利用项目学习需要引导学生把握项目选择的方向，指导学生综合运用教材知识，把项目拆分成一组便于解决的序列化问题，子项目对应教材上的各个知识点。

2.2 项目的推进训练计算思维

项目推进的主要环节是方案设计、学习单引导探究、项目验收。

凡事预则立，不预则废。学生的信息技术课一周只有两节，他们经常因为时间不足无法按时完成指定的任务。如果制定出合理的方案，按照方案有步骤、分阶段完成相应的任务，就能够弥补课时不足的缺陷。教师要指导学生运用计算机科学制定项目学习系统解决的方案，围绕完成的任务把项目学习中的问题分解开来。同时把分解的内容与单元甚至模块学习的知识点结合起来，指导学生把涉及到的知识点划分到对应的单元或模块学习时间内，引导学生在解决分项问题的过程中完成学习任务。

问题是学生计算思维训练的引擎。教师应当依据项目主题和项目学习的需要，把项目探究和学科知识结合起来，把分解的主要问题编制成项目学习单，每一个问题再分为项目指南、项目任务、自我测评、项目建议以及项目反思五个问题，要求学生逐项完成。既指引学生探究的方向，又能够让学生对应链接学习资源，训练计算思维。

项目验收能够让学生分享研究成果、总结项目完成的得失。包括子项目验收和整个项目验收。子项目验收主要是让学生展示探究过程的作品，相互评价交流作品，分析给定任务的需求，编程语言和数字化工具使用情况，看是否解决了关键问题。如运用数据分析评价项目学习单完成情况。如网络买书，探究网站为什么主动向用户推荐书籍，网站获取书籍用户数据的原因又是什么，书籍用户数据对于网站销售的作用是什么。子项目探究成果的分享和评价，能够帮助学生训练计算思维的同时，反思项目学习中的问题，建构知识体系，为整个项目验收打下基础。

基于项目学习的学生计算思维培养，让学生经历项目解决问题全过程，培养学生学会用计算思维分析、发现问题、编制解决问题方案、探索项目完成途径、验收研究成果。增强学生学习的主动性、自觉性，培养学生基于项目解决问题的能力，对学生的未来发展有很大的帮助作用。