基于项目学习的高中生计算思维培养研究

【内容摘要】计算思维作为高中信息技术课程教学中重点培养的思维素养内容，是学生需要重点具备的信息技术学科核心素养之一。基于项目学习的高中生计算思维培养是以将项目学习模式应用到学生信息技术课程学习中，让学生在不同项目完成过程中逐步感知、掌握计算思维的思维培养过程和方法。文章在介绍基于项目学习模式及其在高中生计算思维培养中应用的可行性的基础上，就该学习模式的具体应用进行实践性的探索，以丰富高中生计算思维培养的路径和效果。

【关键词】项目学习 计算思维 高中生 信息技术课程

计算思维作为信息技术教学中的重要内容，是对学生信息技术素养进行培育的重要切入点。学生信息技术课程学习特点的差异使计算思维的培育面临较多的要求和挑战。基于此，有必要针对高中生计算思维培养的实际情况开发和使用有效的教学方法。《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中明确：课程倡导基于项目的学习方式，将知识建构、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中。这表明在开展信息技术教学时，教师可以借助相应的项目来培养学生科学的问题思维，使学生能够以项目学习方式更系统地掌握知识和能力，逐步具备信息技术核心素养。

一、项目学习模式概述

项目学习，简称PBL，是以学科中的基本概念和原理为中心，借助多种现实性的资源组织开展的要求学生在一定时间内解决一系列相互关联问题的探究性学习模式。作为一种科学的学习方式，项目学习是根据学生思维发展规律提出的一种思维培养策略。相较于其他学习方式而言，项目学习模式的特点可以归纳为学科性、现实性和探究性三个方面，其中学科性指项目学习的内容是围绕特定的学科内容设计和开展的，其目的在于培养学生的学科素养，现实性指项目学习中涉及的内容资源来源于现实生活，是学生生活和学习中会遇到的现实性现象或者问题，探究性指项目学习的出发点和落脚点在于培养学生的问题探究意识与能力，使学生在问题探究中收获知识和能力。

二、项目学习方法在高中生计算思维培养中应用的可行性分析

计算思维是信息技术课程教学中的一项基础性思维内容，是学生运用计算机科学知识和能力解决实际问题的思维类型。新课程标准中将计算思维的概念界定为：个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。学生计算思维的培养学生通过构建知识、解决问题的现实性探究过程实现的。换而言之，教师是否能够引导学生构建相应的知识体系，并在知识的指导下进行深层次的探究活动，是影响学生计算思维培养效果的关键所在。

相较于以往的计算机课程教学方法而言，项目学习模式是以具体的项目为载体，通过安排学生在项目学习中发现问题、分析问题和解决问题，使学生在现实性项目的引导和探究型问题的驱动下，更深入地掌握计算机领域的知识和能力。同时，近年来围绕项目学习方式的理论研究与实践探索成果越来越丰富，这为该方法在高中生计算思维培养方面的应用提供了更加清晰的思路和方法指导。例如，基于项目学习方法实施包括选定项目、规划设计、探究活动、项目实施、成果交流、活动评价六步模式，这为教师开展有效的计算思维培养活动提供了科学的方法指导。

三、基于项目学习培养计算思维的课堂设计

对于教师来说，仅仅掌握项目学习模式的内涵、特点，及其在计算思维培养方面的可行性并不够，更为重要的是学会项目学习方法的具体操作，使该方法在课程教学中得到科学的使用。结合高中计算機课程教学活动开展的实际情况，教师可以通过以下四方面的策略来促进项目学习法在学生计算思维培养中的应用。

1.选定项目

项目选择是影响学生计算思维的重要因素，也会对学生参与的兴趣产生直接性的影响。教师要根据学生计算思维培养的需要，及学生项目学习的个性化特点，确定相应的项目。需要注意的是，项目选定要有针对性和实用性，让学生在项目参与中真正感知学习的趣味性和实效性。

2.问题设计

问题设计是教师结合项目背景和学生信息技术素养培育的需要，设计相关的问题，为学生进行自主性的知识和能力探究提供支持。在问题设计过程中，教师一方面要考虑学生课程参与的积极性，将自主学习，合作探究的教学理念贯穿到问题探究的主题中，使学生能够产生自主探究的兴趣，另一方面要注重问题难度的循序渐进，让学生的计算思维能够在学习中逐步得到提高。

3.开展项目学习

在信息技术课程教学中，教师要根据提前设定的问题组织学生进行学习。对于学生项目学习过程中遇到的各种情况，教师要引导学生通过反复调试逐步破解，使学生的计算思维能在学习实践中得到提高。需要注意的是，教师在组织项目学习过程中要做到因势利导，根据学生的学习情况对设计的问题进行灵活的调整，使学生的项目学习兴趣得到逐步提高。

4.进行项目学习成果评价

学习成果评价主要包括活动评价和经验分享两方面内容。其中，活动评价是教师根据学生学习的实际情况，对其项目学习中的行为表现和行为结果进行评价，让学生对自己的项目学习活动有整体性的了解，知道自己的优势和不足。经验分享是教师安排部分学生对自己项目学习中感受到的内容进行集体性的分享，拓宽全体学生项目学习的思维，使学生的计算思维有明显的改善和提高。

四、项目学习应用过程中需要注意的问题

对于高中信息技术课程教学而言，项目学习模式的应用虽然能够拓宽学生计算思维培养的路径，丰富计算思维培养的效果，但这些作用的真正发挥却建立在科学运用项目学习模式的基础上。结合信息技术课程教学的实际，在项目学习应用中需要注意以下几点问题。

1.把握学生学习的兴趣点

计算思维培养是一项长期性的信息技术课程教学目标，不能完全依靠几次的项目学习方式就能够真正实现培养的目标。并且，学生参与项目学习活动的积极性受其个人对计算思维的理解和认识影响。因此，教师在进行课堂设计之前，要通过有效的方法来掌握学生学习的兴趣点，在学习兴趣的指导下进行有效的项目设计，使学生能够在宽松、舒适的环境下锻炼和发展自己的计算思维。

2.发挥学生的主观能动性

高中是学生发散性思维发展的重要阶段。教师要充分利用学生喜欢思考、喜爱探究的思维和行为习惯，借助科学的项目内容设计来引导学生进行自主性、独立性的思考和探究，使其在问题探究中收获更多的思维成果。例如，教师可以设置一些开放性的问题，让学生尽可能多地提出相关的问题解决思路和方法，锻炼学生的发散式思维。当然，教师要注意问题设计的难易程度，避免由于问题太难而削弱了学生思考解决问题的积极性。

3.注重學生学习行为的评价

学习行为评价是项目学习活动开展中的最后环节，也是重要性环节。为保证学生对项目学习保持充分的理解和认同，教师要根据学生在项目学习中的表现，对学生的学习行为进行正向的评价，肯定学生在学习中的积极表现，同时指出学习中存在的不足，使学生能够在认识到自己的学习优势的同时，把握自己学习中的不足，帮助学生更好更快地发展自己的计算思维。

结语

项目学习是以项目为载体进行的问题探究活动，其在高中生计算思维培养方面具有明显的效果。结合学生信息技术课程学习的实际情况，教师要通过选定项目、问题设计、开展项目学习和进行项目学习成果评价等策略引导学生进行有益的项目学习，切实提高学生的计算思维。

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作者简介：张静荷（1979.10-）女，福建泉州人，本科，中学一级，研究方向：高中信息技术课程教学实践.

（作者单位：泉州市第七中学）