新课标背景下，提升农村地区高中生计算思维能力教学探究——以皖北农村地区信息技术教学为例

文∣钱晓琪

《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)指出“普通高中信息技术课程是一门旨在全面提升学生信息素养，帮助学生掌握信息技术基础知识与技能、增强信息意识、发展计算思维、 提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感的基础课程”。新课标发布后，信息技术课程结构和内容也有了相应的变化，新教材深度、广度明显加大，而皖北农村地区因为各种条件限制，学生的信息技术水平普遍较低，如何在新课标背景下有效提升该区域农村高中生的信息技术核心素养，让学生学会运用计算思维分析问题，抽象特征，并在信息技术教学中培养学生的信息意识和数字化学习与创新能力，成为农村高中信息技术教师面临的问题。

本文将探讨新课标背景下如何培养学生计算思维，提升皖北乃至其他类似区域农村高中生的编程能力。

一、皖北地区农村高中生信息技术课程面临问题

(一)学习条件限制

在皖北农村高中，许多学生寄宿在学校，除了信息技术课，他们很少有机会接触计算机，许多学生甚至对键盘都是陌生的。信息技术课每周只有一节，这使得部分学生对信息技术课了解还只停留在简单的使用计算机阶段。

在皖北农村地区，许多学生家长外出打工，学生欠缺家长的陪伴，家长也长期无暇顾及子女教育，学生可能会沉迷于网络游戏或者网络聊天来填补内心空虚。不少家长在发现学生玩网络游戏、进行网络聊天的时候，会认为计算机影响学生学习。不良行为导致对计算机的偏见也影响学生对信息技术课的正确认识。

此外，皖北农村地区信息技术课程专任教师短缺，教学质量总体偏低。

(二)学生基础知识薄弱

在皖北农村地区，小学和初中阶段信息技术课程重视程度不够，许多学校课时设置偏少，也经常被其他学科占用课时，信息技术课开课率较低，课程内容并未落实。在高中阶段，学生要参加高中信息技术学业水平合格性考试，必须认真学习信息技术课程。但由于学生在小学和初中阶段的基础薄弱，在学习信息技术课程的时候较为吃力，信息技术课程各章节之间关系紧密，需要学生对每一节课的内容都有较好的掌握；这对学生来说要求较高。学生学不懂，就会对信息技术课程兴趣不足。

以上两个方面是皖北农村地区信息技术课程面临的主要难题。此外，还有一些其他因素影响信息技术课程的开展，例如学生对非高考必考科目重视程度不足等。这些因素对信息技术课程的开展造成了较大影响。为了更好地落实新课标要求，培养学生的信息技术素养，教师需要正确引导学生对信息技术课程的认知，培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新及信息社会责任。

计算思维是较为核心的信息技术核心素养，对学生的逻辑思维能力要求较高；要求学生能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、提取有效信息、建立结构模型、合理组织数据。学生要能通过判断、分析、综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。

二、提升皖北农村高中生计算思维能力实践策略

高中信息技术课程旨在全面提升高中学生的信息素养，帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念，学会运用计算思维识别和分析问题，抽象、建模与设计系统性解决方案。程序设计是一种非常好的开发学生计算思维的途径，它的一般步骤是“提出问题—建立模型—设计算法—编写程序—调试运行”，这个过程很好地契合了计算思维思想。新课标倡导基于项目的学习方式，所谓项目式学习是一种围绕项目开展的教学模式，其核心是“做中学”“学中创”，注重体验、实践性学习，强调在项目完成中建构知识、培养技能与发展思维。项目学习直接应用于皖北农村地区的课堂有难度，教师可将其变式应用，例如应用微项目学习。

在农村地区的教学中，根据多年教学实践以及信息化程度逐步提升，教师可以将真实情境转化为课堂引入，利用国家智慧教育公共服务平台上的资源，统一备课，使用微项目学习教学策略，为学生厘清信息技术课程的学习逻辑并提高学生学习的积极性。具体实践可以参考以下几个方面。

(一)明确程序设计流程，养成良好编程习惯

皖北农村地区高中学生对于编写计算机程序解决问题的相关知识了解不多，绝大部分学生处于零起点状态。新课标发布后，配套教材的难度也有所提升。笔者所在地区的学校使用广东教育出版社出版的高中信息技术教材。教材对程序设计能力要求较高。在编程之前，学生要先做好规划，明确需要进行程序设计。良好的程序设计习惯能够使代码更为清晰明了，可读性高，同时也有效地培养了学生的信息意识，为未来步入高校学习与计算机相关的课程奠定扎实的基础。信息技术教师要以身作则，在教学中帮助学生养成良好的程序设计习惯。编程时，对程序中的变量、常量、函数等元素命名，要做到简洁明了，见名知义，养成规范命名的习惯。编程要规范，层次分明，不同层级间应适当缩进；养成给程序注释的习惯，让读代码的人可以获取更多的信息，便于程序的学习和交流。

(二)紧扣课标，结合农村实际，科学调整教学内容

根据皖北农村地区高中信息技术教学现状及学生的信息化水平，在教学中，教师可以合理地对高中信息技术课堂教学内容加以调整，不拘泥于教材，创造性地使用教材。教师可以尝试在新课标的指导下用一些微项目来代替教材中的大单元项目，即用一些选题小、研究难度小、易操作、贴近学生生活实际、学生当堂能完成的项目来代替教材中的大单元项目。

编程语言基础知识部分的学习是比较枯燥的。教师可以采用故事类微项目法，以故事为线索，结合项目式学习，让学生利用项目学习单完成任务。例如，学生在学习粤教版《信息技术·必修1 数据与计算》的“程序选择结构”一节时，教师将教学内容与跑步的故事相结合，形成故事类微项目“阿明的选择”，如表1中的“实践操作”所示。

教师可以采用脚手架式半成品的文件策略，给出微项目方案的大体框架，让学生在课堂上完成微项目方案。不让学生完全独立书写方案，大大降低了项目难度。教师引导学生当堂完成微项目方案，让学生在获得学习成就感的同时将知识建构、技能培养和计算思维的发展融入微项目解决过程，培养学生分析问题和解决问题的能力，全面提升学生的信息素养。例如，在学习粤教版《信息技术·必修1 数据与计算》的if语句时，教师可以向学生出示表1学习单，为学生厘清三个选择结构的知识点。教师让学生填写学习单，实际体会选择结构，为学生独立实践编程奠定基础。学生建立了清晰的知识框架，熟悉了知识点后，后续上机操作会更加轻松。

在微项目学习清单中，每一个知识点都配有情境引入、课堂操作流程和实践内容。此三部分能够将课堂教学标准化。鉴于农村地区信息技术师资匮乏，如何保证课堂质量也是需要研究的一个问题。微项目学习单很好地解决了这个问题。学习单能够让学生熟悉信息技术知识点，上机实践让学生巩固知识并学会应用。从实际教学效果来看，故事类微项目法引导学生在故事的情境里学习编程的基础知识，比单纯的演示教学更能吸引学生的注意力，学生也更加自主地投入课堂中。让学生在不知不觉中养成利用计算机解决实际问题的习惯，提高信息意识。

表1 微项目学习单

(三)理论联系实际，增加编程实践

在日常的编程教学中增加学生编程实践的机会，对提高学生的编程能力，巩固复习所学知识，并将其应用于实践都是大有好处的。

在学习完教材内容后，教师可以设计与学生生活息息相关的问题，让学生利用编程去解决这些问题，一方面能极大地提高学生学习编程的积极性，另一方面改变农村地区对信息技术教育的认识。例如，教师可以选取在新冠肺炎疫情期间遇到的问题，为学生量身定制一个“战疫有我”的微项目，让学生编程并完成物资总价的计算，如表2所示。

表2 “战疫有我”给定值寻找规律

“战疫有我”微项目要求学生掌握“对给定值寻找规律”知识。学生要掌握如何进行计算机建模，复习巩固编程的基础知识。该问题贴近生活，如果学生能够较好地解决这类问题，也会在很大程度上改变其他老师、家长对信息技术教育的看法。

(四)灵活运用评价机制，促进学生信息技术素养提升

新课标倡导评价方式的多元化，要求教师从多个维度和问题解决来确定评价内容，注重过程性评价及评价结果的反馈。好的评价体系可以及时反馈学生的学习过程和状况，帮助教师优化教学过程及方法，及时、正确地评价能够增强学生的自信，有利于学生全面健康地成长。在信息技术教学中更是如此。

信息技术教师除了要对学生的学习状况进行评价，还要对学生编程过程中的坚持、克服困难的勇气、积极探索的精神等给予有情感的鼓励和肯定。教师要注重情境中的评价和整体性评价，完善标准化纸笔测试和上机测试相结合的学业评价，引导学生完成一些案例分析报告或研究报告，让学生体会多样化的学习成果；多方面评价学生信息技术学习效果及其素养。

此外，教师还可以通过举办编程竞赛，提升学生的学习热情。可以是班级内部的小组间竞赛，也可以是班与班之间的竞赛，甚至是学校范围内的编程竞赛。对于能力突出的学生则可以鼓励他们参加更高级别的赛事。以赛促教、以赛促学，通过参加比赛让学生了解自己的优势与不足，进而引导其更加深入地学习信息技术知识。

三、结束语

提高农村高中生的编程能力不是一日之功，需要学生在不断的学习中积累经验，需要教师不懈地研究和学习，更需要改变学校、教师、家长对信息技术教育的观念，为农村学生学习编程营造一个良好的学习氛围。让农村高中生在数字化学习与创新过程中逐步成长为一名合格的数字化时代公民。