基于项目式学习驱动的信息技术计算思维培养探析

摘要：随着信息技术的快速发展和广泛应用，计算思维已成为现代社会人们不可或缺的基本素养。基于项目式学习驱动的信息技术计算思维培养不仅能够显著提高学生的学科能力，还有助于他们更深刻地理解信息技术知识。文章以项目式学习为基础，从设置开放式项目主题，投放递进式项目任务以及开展发展式项目评价等三个方面对项目式学习驱动背景下信息技术计算思维的培养策略进行探讨，旨在提升学生的信息技术学科素养，培养学生的计算思维能力，进而使他们在面对复杂问题时能够运用计算思维方法，有效解决问题。

关键词：小学；信息技术；项目式学习；驱动；计算思维；人才培养

中图分类号：G623文献标志码：A文章编号：1008-3561（2024）22-0109-04

基金项目：本文系福建省南平市“十四五”中小学名师培养工程学科骨干教师教育科研课题“计算思维与数学思维异同的探究”的研究成果

培养学生计算思维能力，既是深化学生信息技术认知、提升学生信息技术学科学习效率的有效手段，也是新课程改革与核心素养教育理念下的必然选择。信息技术教师要正确认识培养学生计算思维的重要性，从设置开放式项目主题、投放递进式项目任务、开展发展式项目评价等角度入手，将计算思维培养有机融入信息技术学科项目式学习活动中，引导学生经历对比、分析、抽象、概括、建模等一系列思维过程，使他们更加深刻地理解和应用信息技术学科知识，促进学生信息技术学科核心素养的提高[1]。

一、设置开放式项目主题，构建计算思维培养框架

1.以教材内容为焦点

信息技术教材是培养学生计算思维的重要工具，其内容编排凝聚了编者的智慧。教师在教学过程中，应深入剖析教材内容，以其中的核心知识要素为出发点，精心设计项目主题，这些项目主题应目标明确，旨在引导学生逐步深入探索信息技术知识，从而提升他们构建信息技术知识体系的准确性。考虑到信息技术教材中每个模块和小节都有其独特的知识属性，教师在确定项目主题时，需要充分考虑这些知识特质，选择与之匹配的项目活动类型，以确保学生在项目式学习中能够形成对信息技术知识的丰富表象认知[2]。

例如，在教学闽教版四年级上册“巧设形状调版块”一课时，教师可以教材内容为焦点，将“巧设形状调版块”一课与现实生活情境相结合，设计以“创建校园文明宣传海报”为主题的项目式学习任务。在项目启动阶段，教师可以展示多张优秀的校园文明宣传海报，引导学生观察并分析其中的形状、色彩、文字等元素是如何协调运用的。然后，教师可以详细讲解如何运用信息技术工具中的形状调整功能，如缩放、旋转、组合等，来创作独特的海报。在项目执行阶段，学生分组进行海报设计，根据项目要求，自主收集素材、规划布局、调整形状和色彩，力求创作出既美观又具有教育意义的校园文明宣传海报。在这个过程中，教师及时提供指导和帮助，确保学生能够在实践中掌握形状调整的技能，并学会将其应用于实际创作中。这种基于教材内容的项目式学习方式，不仅能够极大地提高学生的学习效率，还能促进他们对知识的深入理解和应用。

2.以学生需求为导向

教师在信息技术教学中发现，由于信息环境、认知基础和智力水平的差异，学生在信息技术领域的认知、接受和应用能力各不相同，导致他们的计算思维发展需求呈现出多样化态势。为了满足每位学生的需求，教师在设计项目式学习任务时，需要进行详细的学情调研，深入了解每位学生的学习现状、兴趣和目标。通过精准把握学生的学习需求，教师可以设计出更具针对性和吸引力的项目主题，确保每个学生在项目式学习中都能找到适合自己的学习内容和挑战。这种以学生需求为导向的教学策略，有助于激发学生的学习兴趣，提高他们的计算思维能力。因此，教师在信息技术教学中应始终坚持以学生需求为导向，不断优化教学设计和实施方式，以满足学生的个性化学习需求，促进他们的全面发展。

例如，在教学闽教版三年级上册“鼠标操作有方法”一课时，教师可以进行学情调研，通过问卷调查、个别访谈等方式，深入了解学生在鼠标操作方面的学习现状、兴趣和潜在困难。调研结果显示，学生对鼠标的基本操作有一定的了解，但操作熟练度和应用能力参差不齐，且对具有趣味性和挑战性的任务更感兴趣。然后，教师可以根据学生的学习需求和兴趣，设计一系列项目任务。这些任务可以既包含基础的鼠标操作练习，如“鼠标迷宫探险”（学生需通过精确操作鼠标，帮助角色走出迷宫）和“鼠标点点乐”（通过点击特定目标，锻炼学生的鼠标操作速度和准确性），也包含更具挑战性的项目，如“小小设计师”（学生需使用鼠标绘制简单的图形和图案，培养创造力和审美能力）。在项目式学习过程中，教师要注重学生的个体差异，根据学生的学习进度和能力，提供个性化的指导和帮助。同时，教师要鼓励学生相互交流和分享经验，让他们在互动中相互学习、共同进步。通过这种以学生需求为导向的项目式学习，教师能够有效激发学生的学习兴趣和积极性，提高他们的计算思维能力，促进他们的全面发展。

3.以学科融合为目标

新课标明确提出，跨学科运用信息技术知识的能力对于当代学生至关重要。为了实现这一教学目标，教师在策划和选择项目学习主题时，必须秉持学科融合的理念，巧妙地将信息技术知识与其他学科内容进行有机整合，这不仅需要教师灵活运用信息技术知识，还需确保各学科间的无缝衔接与深度融合。通过实施跨学科融合的教学策略，学生能够在学习过程中更加全面、深入地理解和掌握跨学科知识，从而显著提升综合素养。

例如，在教学闽教版三年级下册“自定色彩做渐变”一课时，教师可以将美术学科的知识与信息技术紧密结合，引导学生通过跨学科的方式探索色彩渐变的魅力。教师可以通过展示一系列色彩渐变的美术作品，如彩虹、日出日落等，让学生感受色彩渐变的视觉冲击力，激发他们对色彩渐变的兴趣。接着，教师引入信息技术中的色彩编辑工具，详细讲解自定义渐变色及渐变色效果填充图形的方法。为了让学生更好地理解和应用这些知识，教师可以设计一系列跨学科融合的实践任务。如让学生以小组为单位，选择一幅美术作品作为参考，尝试使用信息技术工具中的渐变色彩编辑功能，重现作品中的色彩渐变效果。在完成任务的过程中，学生需要运用美术学科中的色彩搭配和构图原理，同时结合信息技术工具的操作技巧，实现跨学科知识的综合运用。通过这一过程，学生不仅能够更加深入地理解和掌握跨学科知识，还能够培养计算思维能力。

二、投放递进式项目任务，强化计算思维认知体验

1.投放递进式实践操作任务

在知识学习过程中，遵循由浅入深、由表及里、由易到难的学习规律至关重要。这是学生学习知识的基本过程，也是适应和掌握知识的关键步骤[3]。实践操作在计算思维培养中占据举足轻重的地位，它不仅是理论知识的延伸和应用，更是提升学生信息技术实操能力和计算思维的关键环节。信息技术是一门非常注重实践操作的学科，具有得天独厚的教学优势。因此，教师应充分利用这些优势，精心策划和组织递进式的实践操作任务。递进式实践操作任务的设计应遵循由简到繁、由易到难的原则，确保学生能够在逐步深入的操作过程中，不断提高信息技术实操能力。这些任务应紧密围绕教学目标和核心内容，让学生在实践中探索、发现和解决问题，从而培养他们的计算思维。通过递进式实践操作任务的实施，学生能够将所学的理论知识与实际操作相结合，加深对知识点的理解和掌握。同时，实践操作可以帮助学生形成更加直观和深刻的学习体验，激发他们的学习兴趣和创造力。在完成任务的过程中，学生可以不断挑战自我、超越自我，最终实现计算思维的养成[4]。

例如，在教学闽教版四年级下册“镜头下的美丽世界”一课时，教师可以设计一系列递进式的实践操作任务，让学生在实践中逐步掌握图像处理技术，并培养他们的计算思维。教师可以引导学生从拍摄简单的校园风景照片开始，让他们熟悉相机或手机的基本操作，如对焦、曝光、构图等。在这个阶段，教师可以设置一些具体的拍摄任务，如捕捉校园中的四季变化、特色建筑或学生活动瞬间等，让学生在实践中初步感受摄影的乐趣和技巧。随着学生技能的提升，教师可以设计更具挑战性的任务，如制作校园生活主题相册。教师可以让学生选择一组校园风景照片，运用所学的图像处理技术，将它们编排成一个完整的相册。在这个过程中，学生需要考虑相册的整体风格、照片的排列顺序、文字说明等因素，以呈现出一个完整、有吸引力的作品。通过这个任务，学生可以锻炼整体规划能力、创新思维和计算思维。最后，教师可以进一步拓展实践操作的深度和广度，引导学生探索更高级的图像处理技术，如图层编辑、蒙版应用、动态效果制作等。通过这些递进式的实践操作任务，学生不仅能够将所学的理论知识与实际操作相结合，加深对知识点的理解和掌握，还能够在实践中形成更加直观和深刻的学习体验，激发学习兴趣和创造力。

2.投放递进式能力培养任务

在信息技术教学中，随着教学理念从知识本位转向素养本位，教师开始注重学生的多层面能力培养。为了达成学生计算思维、信息意识、数字化学习等多维度学科核心素养的提升目标，教师需要精心设计递进式能力培养任务。这些任务应呈现由易到难、由简到繁的递进关系，引导学生在逐层深入的任务驱动下，逐步增强对信息技术的理解和应用能力。通过投放递进式能力培养任务，教师不仅能够引导学生主动参与到学习活动中，建立扎实的信息技术知识基础，还能培养他们的逻辑思维和创新能力。

例如，在教学闽教版四年级上册“搜索引擎查信息”一课时，教师可以设计递进式能力培养任务，以提升学生的计算思维。教师可以让学生完成一个基础的信息检索任务，如搜索中国的著名景点。通过这一任务，学生可以初步掌握搜索引擎的基本使用方法，学会提炼简单的关键字进行搜索，并了解搜索结果中的基本元素（如网页标题、描述、链接等）。在完成基础信息检索任务后，教师可以引入更高级的搜索技巧，如使用引号进行精确搜索、利用减号排除无关结果、设置文件类型或时间范围进行搜索等。教师可以设计一个稍有难度的任务：搜索近五年来关于人工智能发展的新闻报道，让学生尝试运用这些高级技巧来提高搜索效率和准确性。在掌握了基本和高级搜索技巧后，教师可以让学生选择一个感兴趣的主题（如气候变化、太空探索等），然后使用搜索引擎查找相关的新闻报道、研究论文、视频资料等，最后将这些信息进行整合和分析，形成一份简短的报告或演示文稿。通过实施递进式能力培养任务，教师不仅能够有效提升学生的计算思维，也能激发学生的学习兴趣。

三、开展发展式项目评价，提升计算思维训练成效

在信息技术教学中，开展发展式项目评价是提升计算思维训练成效的关键环节，这种评价方式不仅关注学生的当前表现，更着眼于学生的未来发展和潜能挖掘[5]。首先，发展式的自我评价。发展式的自我评价鼓励学生对自己的项目式学习成果进行客观、全面的评估。在这一过程中，学生需要回顾整个学习过程，思考自己在项目中的表现，分析自己的优点和不足。自我评价有助于学生形成自我反思的习惯，使他们能够及时发现自己的问题并寻找改进的方法。同时，自我评价还能促进学生对所学知识的深入理解，帮助他们构建更加完善的知识体系。在计算思维方面，自我评价有助于学生明确自己在逻辑思维、抽象概括等方面的提升点，从而更有针对性地进行训练。其次，发展式的互相评价。发展式的互相评价是指学生之间互相评价彼此的项目式学习成果，这种评价方式能够为学生提供一个交流学习的平台，让他们从同伴的角度看待自己的学习成果，发现其中的亮点和不足。教师引导并组织学生进行发展式的互相评价，能够让每一位学生都参与到项目式学习评价环节，提升学生项目式学习参与感[6]。同时，互相评价能拓宽学生的视野，帮助他们掌握不同的思考方式和解决问题的方法。在计算思维方面，互相评价有助于学生了解不同的解题方法，促进他们形成更加灵活的思维模式。最后，发展式的教师评价。发展式的教师评价是指教师在项目式学习中对学生的表现进行专业、有针对性的评价。教师要以发展性的眼光看待学生学习表现，将更多的教学关注点放在学生的闪光点之上，对学生进行鼓励式评价，在提高学生项目式学习动态学习效果的同时，保护学生项目式学习的自信心[7]。在计算思维方面，教师评价应关注学生在逻辑思维、抽象概括等方面的表现，帮助他们认识到自己的问题并寻找改进的方法。通过发展式的教师评价，学生可以更加清晰地认识到自己的提升方向，从而有针对性地进行训练和提高。

例如，在教学闽教版五年级上册“插入图片秀美景”一课时，教师可以运用发展式项目评价来提升学生的计算思维训练成效。在课程的最后阶段，教师可以组织学生进行成果展示，并引导他们进行发展式的自我评价。学生需要回顾自己设计并插入图片的整个过程，分析自己在图片选择、布局安排、色彩搭配等方面的优点和不足。这样的自我评价，不仅能让学生有机会反思自己的学习成果，还能促使他们深入思考如何改进自己的作品，从而提升计算思维中的逻辑分析和解决问题的能力。然后，教师可以组织学生进行发展式的互相评价。学生之间可以互相观看彼此的作品，并从同伴的角度提出评价和建议。在评价过程中，教师可以引导学生关注作品的创意、技术运用以及是否符合主题等方面。通过互相评价，学生可以从不同的视角审视自己的作品，发现可能忽视的问题，同时学习借鉴他人的优点，这种互评方式不仅能够增强学生的参与感，还能拓宽他们的视野。最后，教师可以对学生的作品进行发展式的专业评价。在评价过程中，教师应关注学生的逻辑思维、抽象概括能力以及信息技术应用能力。教师可以指出学生作品中表现突出的地方，如独特的创意、巧妙的布局或精湛的技术运用，并给予充分的肯定和鼓励。同时，教师可以针对作品中的不足之处提出具体的改进建议，如如何更好地选择图片、如何优化布局等。这样的教师评价，既能肯定学生的努力成果，又能为他们指明学习方向，有助于学生在计算思维方面取得更大的进步。

四、结语

课标明确指出要培养学生计算思维能力，以促进学生信息技术综合素质的全面发展。为了发挥项目式学习驱动在信息技术计算思维培养中的作用，教师要设置开放式项目主题、构建计算思维培养框架，投放递进式项目任务、强化计算思维认知体验，开展发展式项目评价、提升计算思维训练成效，以此激发学生对信息科技的好奇心和兴趣，循序渐进、卓有成效地培养学生的计算思维，为学生的全面发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]魏文清，赵瑞，孙爽，等.基于项目式学习的高中信息技术大单元教学设计———以“算法与程序实现”为例[J].白城师范学院学报，2023， 38（02）：108-112+122.

[2]蔡晓宇.项目式学习驱动下小学信息技术计算思维的培养[J].新课程导学，2023（05）：59-62.

[3]高红旗.项目式学习模式在信息技术教学中的应用[J].江西教育， 2023（11）：4-6.

[4]时小明.基于计算思维培养的小学信息技术数字化教学探析[J].中小学电教，2023（04）：43-45.

[5]王斌峰.利用项目式学习培养学生计算思维的策略———以小学信息技术学科为例[J].学苑教育，2023（24）：64-66.

[6]刘稀凤.新课标背景下信息技术与小学数学课堂教学深度融合的策略[J].辽宁教育，2023（05）：35-38.

[7]马富泰.小学信息科技教学中计算思维的培养———以图形化编程《猜数字》一课为例[J].中国信息技术教育，2022（22）：51-53.

Exploration of the Cultivation of Information Technology Computational Thinking Driven by Project-based Learning

Xiao Dan

（Fujian Province Nanping City Pucheng County Xinhua Primary School， Pucheng 353400， China）

Abstract： With the rapid development and widespread application of information technology， computational thinking has become an indispensable basic literacy in modern society. The cultivation of information technology computational thinking driven by project-based learning can not only significantly improve students’ disciplinary abilities in the field of information technology， but also help them to have a deeper understanding of information technology knowledge. The article is based on project-based learning and explores the cultivation strategies of information technology computational thinking in the context of project-based learning from three aspects： setting open project themes， implementing progressive project tasks， and conducting developmental project evaluations. The aim is to enhance students’ information technology subject literacy， strengthen their computational thinking ability， and enable them to use computational thinking methods to effectively solve complex problems.

Key words： primary school； information technology； project-based learning； drive； computational thinking； personnel training