浅谈信息技术基础模块教学中计算思维训练

潘伟荣

【摘要】计算思维被公认为是与理论思维、实验思维并列的人类认识世界和改造世界的思维方法，也是信息技术核心素养的要素之一。在“重技能轻思维”倾向信息技术基础模块教学中，教师往往侧重讲授基本操作，而忽视了操作过程中隐藏的思维活动。《设置个性桌面》一课旨在引导学生寻找各种设置个性桌面的途径，让学生体验软件设计者在设计实现该功能中需要考量的操作因素，將教学引向计算思维培养层面。

【关键词】计算思维;信息技术;基础模块

一、信息技术基础模块存在的问题

在现有的信息技术基础模块教学中，教师比较重视计算机应用技能的培养，重视激发学生对计算机的学习兴趣，但该模块的教学至少存在两个问题。

（1）教学内容落后于现实的软硬件发展。例如，Windows XP（以下简称“XP”）已经成为历史，但仍然是基础模块的主要学习内容。不同操作系统有不同操作风格，学生应能将所学迁移到其他系统中。

（2）教学方法单一，无法让学生思维进一步深入。该模块的教学实践环节中，教师比较喜欢采用“教师演示—学生操作”这一教学模式。学生在信息技术基础模块的学习中相对被动，模仿的多、操作的多、思考的少，他们虽有兴趣，但思考深度不够。

二、计算思维的培养应在信息技术基础模块得到重视

2006年，周以真教授提出计算思维是“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”。他明确指出，计算思维无处不在，它是一种信息化的问题解决能力，与信息社会的发展需求相适应，将融入人类活动的各个环节之中。

《中小学信息技术课程指导纲要》指出：“信息技术学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。”对照周以真教授的观点，计算思维在信息技术教学中的每个模块都应予以重视，教师必须纠正基础模块教学中的“重技能轻思维”倾向。

三、信息技术基础模块计算思维的培养

信息技术基础模块的操作形式表现为具体、可操作的解决问题的步骤，理解软件操作的风格、软件的设计思路，可以挖掘出极其丰富的培养计算思维因素。

《设置个性桌面》一课是苏教版小学信息技术三年级信息技术基础模块中的教学内容，教师在日常教学中，往往只突出个性桌面的设置效果，激发学生的学习兴趣，却忽视了“功能分析”“解决方案”等强调思维活动的部分。学生虽然学会了XP系统中个性桌面的设置，但很难解决其他环境如WIN7、安卓、苹果等系统的相同需求。针对《设置个性桌面》的教学教师应从以下几个方面着手，将解决问题的思考方式、软件设计者考量的因素展现在学生面前，促进学生思维能力的提升。

1.基于真实需求，建立问题模型意识

“具备计算思维的学生，在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式来界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。”计算机基础操作需要考虑和权衡多种影响因素，通常不存在唯一的操作方法。教师可以引导学生思考、抽象书本中介绍的基本操作和功能在不同环境中的表现与应用，提升学生解决问题的能力。

在以往对《设置个性桌面》一课的教学中，大部分教师往往立足于XP系统给各种桌面主题带来的酷炫效果，忽略了个性化的桌面蕴藏的功能性需求以及实现功能操作的通用方法，导致学生思维方法得不到训练。现实生活中，个性桌面的设置在不同的操作系统中有不同的操作形式，教学用系统多是XP系统，但教师不能把教学设计仅限于XP系统，而是要展现不同的操作系统的不同风格，如XP各种主题、WIN7的个性桌面、安卓系统的桌面等，以更好地引导学生分析个性桌面的功能。教师应使学生认识到个性桌面不仅能带来更美、更炫的桌面效果，而且可以设置更适合自己需求的个性桌面，不同系统的个性化桌面实质是桌面的设置不同，操作上的关键点是找到不同系统的桌面设置功能的位置，从而形成问题的模型。教师应从思维层面引导学生从需求出发，抽象出功能的本质和操作的方向。

2.改造课本案例，分析问题解决方法

在《设置个性桌面》一课中，教师习惯以用户的身份来体验这样的操作方式，而很少从软件设计者的视角考虑为什么这样设置。教师如果引导学生转换问题视角，从系统设计者的角度看：如何让操作者更好地找到所需功能，那么学生就能从分析解决方案中找出一般操作规律，找到计算机解决问题的一般过程与方法，使学生在不同的操作系统中自由切换。

本课教学的核心是让学生找到桌面的设置选项，笔者打破传统的教师演示学生学或学生自主学习的方式，让学生体验系统设计者给出的解决方案。

（1）找功能。软件的设计者将庞大的系统功能进行了分类，我们可以在各种功能的分类处（“开始”或“我的电脑”）到控制面板中寻找设置桌面功能。优点是位置固定功能集中，学生可以较为详细地熟悉系统功能分类，了解系统及其他设置选项;缺点是信息过量，学生很难找到对应的选项。

（2）选功能。学生在桌面的空白处右击，选择相关的操作（属性或个性化）。优点是学生可以快速找到相关设置;缺点是学生需要理解相关的操作选项。

《设置个性桌面》渗透了Windows操作系统解决各种操作问题的基本方法：找或选。学生用左键到对应分类、对应菜单、对应选项卡、对应工具栏中找;用右键到对应快捷菜单中选。鼠标左键和右键的应用得到了充分展现，将硬件与软件的设计建立关联，让学生掌握了利用条件分析解决问题的方法。

3.展开拓展应用，培养问题迁移应用意识

在计算机基础模块培养学生计算思维，需要教师拓展应用环境，让学生学会用计算思维方式将方案迁移到与之相关的其他问题中，培养学生的应用意识。

在《设置个性桌面》一课教学完成后，教师可以在虚拟机上将应用环境拓展到WIN7、WIN8、WIN10等环境，让学生体验“找”“选”两种操作方式在不同系统中的应用，使学生更深入地了解Windows系列软件的操作风格，让学生体会利用计算机特点解决问题的思维方法。教师还可以将解决方案拓展到安卓、苹果等移动操作系统中，让学生思考：这些系统如何实现个性的桌面设置？整个教学将学生学习的热点聚焦到思考如何利用现有条件快速找到需要的功能上，让学生思考软件又是如何适应人的需求的，变培养学生的应用技能为培养学生的应用意识，教师成为“引导者”，学生转变为“探索者”。

总之，在信息技术基本模块教学中引入计算思维训练，可以让学生在习得知识与技能的同时，有效发展思维，提升学生的综合能力，并作用于学生未来发展，培养出更多专业人才。

【参考文献】

Wing J.M.（2006）.Computational thinking.Communi-cations of the ACM，49（3）：33-35.

赵琳.设计型学习模式的研究与实践[D].上海：华东师范大学，2017.