关注计算思维要素，深耕信息技术课堂

王晓明

新一轮课改将我国基础教育的总目标落实到了发展学生核心素养上，具体到信息技术学科，其核心素养的四个要素为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。其中的计算思维是最能体现当前学科核心价值的素养。同时，当下以数据抽象、自动化处理为代表的计算正改变着人们的心理认知和行为方式，这种转变也正是计算思维所引发的。计算思维已经成为人类社会解决问题的重要思维方式之一。

● 初中阶段计算思维的相关界定

笔者依托现有的关于计算思维的解读、《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》以及课堂教学的实践，摒弃一些晦涩难懂、超出初中生能力范围的部分，分析了计算思维中的常见要素（如右表），并且梳理了初中信息技術教学中体现计算思维的课堂模式（如下页图），基于富有趣味的情境，能迁移已有知识与技能开展问题解决或项目处理，并根据教学目标的需要在过程中通过问题分解或数据抽象，形成问题或项目的解决方案，实施一定的自动化处理，体验一般性问题的解决方法，最后把所学知识与技能迁移到其他问题的应用。

● 现状分析

目前，初中信息技术课堂教学的设计与实施，还存在着目标界定不清、过程定式同质、方法流于形式等方面的不足。虽然在教学过程中教师关注和强调学生的核心素养，但从实际效果来看，初中生的技能操作较好，而学科思维缺失。其实，计算思维已经与现实生活水乳交融，但它在教学中却割裂于教学的过程，究其原因有如下三点：①计算思维的意识缺位;②没有真正了解计算机的工作原理;③没有抓住计算思维的本质。

● 聚焦教学前的课堂预设

要想让计算思维精准落地，应该在实施课堂教学前根据教材内容和教学目标的设定，抓住计算思维的要素，采用计算思维的问题解决过程去预设课堂，具体方法为：①分析教材中蕴含的计算思维;②设定基于计算思维的培养目标;③遴选课堂中涉及的教学策略;④设计有针对性的项目学习活动。

● 聚焦教学中计算思维的关键要素

1.抽象

抽象是指摒弃繁杂的细节，抽取并关注对象本质的过程。在初中信息技术课程中，Office软件、Photoshop与Flash等相关教学内容看似在传递怎么样使用软件，但作为教师应深挖课程的内涵与隐义。例如，Excel中的公式是由引用的单元格和运算符号或函数所构成，因此，单元格的引用就成为Excel的关键。其实，单元格的地址类似于程序设计中的变量或内存中的存储地址，单元格的地址引用正是对数据的一种抽象表达。对数据的抽象是把大量的有重复性的运算交给计算机“自动化”处理前的准备，因此，抽象是达成自动化实现的前提。

同样，分解与约简也属于抽象。一个非常复杂的问题用常规的方法难以解决，不妨换个思路：将这个复杂的问题拆解成若干小的且容易解决的问题，逐个击破，最后整个大问题也就得以解决;或者缩小问题规模，利用迭代处理。因此，学生在用计算机对问题进行求解时，首先要对问题进行分析，然后再抽象适合在计算机中表示的数据结构和构建形式化的数学模型。

2.自动化

自动化在计算思维中是指计算机按照一定的运算规则，可以在无人值守的情况下进行批处理操作等，在此过程中发挥其强大的运算能力。让学生亲身体验自动化的高效实现，在培养学生思维品质的同时，可以激发学生的学习兴趣，提升学生的自主学习及探究能力等。

3.知识迁移与一般性解决问题的方法

知识迁移在计算思维中又称泛化。任何一种学习都要受到学习者已有知识、技能、态度等的影响，只要有学习，就会有迁移。迁移既是学习的继续和巩固，又是提高和深化的条件。同样，迁移的运用有助于学生计算思维能力的培养。初中信息技术中“明确问题、设计方案、实施反馈、修订完善”等一般性解决问题的方法在课堂教学中普遍存在，更适合初中生，但关键是需要去发现和梳理。

● 结语

随着时间的推移、社会的进步，学科教学不再仅是专业的知识与技能的传授，还需要对学生进行学科思想及思维方式的培养。因此，计算思维在信息技术学科中的重要性将会凸显。同时，笔者认为，计算思维会逐步产生对其他学科的影响，或者与其他学科思维相互融合。我国现阶段关于计算思维的培养尚有较大的研究空间，将计算思维融入具体的教学实践需要更多的人参与进来并推动其发展，最终实现让学生真正具有计算思维的能力，形成适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。