新课标背景下指向计算思维培养的信息科技教学策略

随着科学技术的革新与发展，数字化生存已然成为常态，社会的进步推动了教育理念的创新，在当前的社会背景下，信息素养教育已然成为教育教学的重要组成部分，也是新时代所需高素质人才的必备技能。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）明确指出，信息科技的核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任的综合四个维度组成。计算思维作为核心素养的重要组成要素，包括抽象、算法、评估、概括、分解等多种思维方式，不仅能够提高学生掌握信息科技的能力，还是学生学习和生活中必不可少的思维方式。由此可见，计算思维既是落实核心素养教育目标的关键所在，又是促进学生可持续发展的重要动力。在新课程改革纵深发展的背景下，信息科技学科受到的重视程度不断提高，是培养学生计算思维的关键平台。为了充分发挥信息科技学科的育人功能，作为教育教学者，如何指向计算思维培养构建课堂教学成为热点问题。基于此，本文立足于新课程改革的大背景，详细论述了指向计算思维培养的信息科技教学策略的实践原则以及具体路径，以期抛砖引玉，提供可借鉴的教学策略，让核心素养教育目标真正落实在课堂教学活动中。

一、新课标背景下指向计算思维培养的信息科技教学原则

（一）指向计算思维的主体性原则

在新课程改革的背景下，“以学为本”的教学观指导着教学活动的设计与整合，计算思维的培养需要保障学生作为学习的主人，因此在指向计算思维发展的信息科技课堂教学中，教师需要充分遵循主体性原则。主体性原则要求教师转变传统的教学理念，保障学生在课堂学习中的主体地位，充分发挥自身的主导作用，为学生的思维发展提供有效助力。除此之外，主体性原则要求教师树立创新意识、运用多样化的教学手段满足学生的学习需求，为学生的学习活动提供更多的发展空间与思考自由，如项目化学习等模式，就可以让学生在实践过程中真正将所学知识内化于心、外化于行，在实践中进行高效应用。

（二）指向计算思维的循序渐进性原则

计算思维的培养不是一蹴而就的，而是一个循序渐进的过程，因此教师在教学实践中也不能急于求成，而应该遵循循序渐进的基本原则，一步一个脚印地搭建教学活动。循序渐进原则要求教师在教学设计中从学生的“最近发展区”（现有发展水平以及在有指导或借助他人帮助的情况下能够达到的较高发展水平之间的差距）出发，充分考虑学生的具体学习情况与学习需求，明确把握学生思维发展的生长点，通过分解教学难题，设计递进性的教学任务，让学生实现思维能力的可持续发展，也让核心素养教育目标真正落实在实践中。

二、新课标背景下指向计算思维培养的信息科技教学路径

（一）遵循学习规律，实现化繁为简，分解学习任务

小学阶段，学生的思维能力与学习能力有待提升，然而信息科技学科的抽象性与复杂性在很大程度上给学生的学习活动带来了困难，阻碍了学生计算思维的发展。在新课程改革纵深发展的背景下，教师需要在教学设计中充分落实“以学为本”的教育理念，从学生的具体学习情况出发，基于学生的“最近发展区”，遵循学生的学习规律，让学生能够循序渐进地完成学习任务，实现知识的内化与吸收。因此，在信息科技教学中，当学生面临大任务、大问题、大概念时，教师就需要从综合角度展开分析与考量，将所面临的问题进行合理分解，实现化繁为简，让学生循序渐进、一步一个脚印地完成学习目标，提高教学效率，从计算思维的生长点出发，实现计算思维的优化。与此同时，分解思维是计算思维的核心组成要素，当教师将复杂的问题拆解成多个简单的子问题时，通过模仿，学生的分解思维也能得到提升，最终实现解决问题能力的发展。

“授人以鱼不如授人以渔”，教师不应急于开门见山地将知识方法呈现给学生，而是通过示范与讲解相配合的方式，帮助学生掌握具体的分解思维方法与实践技巧，让学生通过逐步完成子问题而完成最终的学习任务，并在此基础上感受问题拆解的方式方法。当学生有了一定的方法积累，教师便可以放手让学生自主分析问题、解决问题，实现学生计算思维的初步提升。

有了具体的思维渗透与方法指导，教师需要在此基础上为学生创造相应的实践契机，引发学生对该思维方法的合理运用，促进学生的计算思维自觉自主地发展。而要想实现这一目标，教师可以基于学生的“最近发展区”设计具有复杂性、层次性、综合性的教学任务，让学生基于教学任务展开思考，并自觉主动地应用分解思维。分解思维一般可以分为主次分解和顺序分解，例如在闽教版小学信息技术三年级下册第二单元中的“刷子工具试涂鸦”教学中，教师可以提出“画田野”这一总任务，学生采用主次分解的方法，将这一任务分解为“画田野”这一主线子任务和“画树木”“画白云”“画飞鸟”等多个支线子任务，通过完成主线子任务来构建画面主体，通过添加支线子任务来丰富整体画面，最终完成“画田野”的总任务。再如，在闽教版小学信息技术四年级上册第二单元 中的“我的电子报刊”教学活动中，教师可以提出“制作电子报刊”的总任务，并让学生对这一任务进行顺序分解，通过完成资料收集、版面设计、文章编辑、版面美化等四个顺序任务完成最终的教学总任务。将学习活动化繁为简，在培养学生分解思维的同时，促进了学生思维能力条理性与逻辑性的显著提升，实现了计算思维的优化发展。

值得注意的是，当学生遇见复杂的综合任务时，难免会在分解过程中遇到困境，教师要及时结合小组合作这一学习模式，让学生在交流讨论中共享分解思路，优化分解成果。同时，当学生完成学习任务后，教师可以通过课堂展示等方式，让学生在展示作品的过程中分享思路，通过生生互评、班级讨论等路径，实现分解思维的潜移默化，为计算思维的培养奠定基础。

（二）深研教学内容，贯彻计算思维，推进项目学习

在指向计算思维培养的信息科技课堂教学构建工作中，教师要不断提高自身的教学素养和教学的敏感度，拓宽自身的教学视野，从而精准定位计算思维培养的关键切入点与有效路径。在教学活动中，教材是教学的核心，也是教师“教”和学生“学”的重要依据，因此教师需要从教材内容出发，立足于计算思维培养视域，捕捉具体教学内容中的计算思维生长点。同时，计算思维的发展并不是简单的教师“教”和学生“学”就能实现的，教师还需要强化学生在学习活动中的实践操作，锻炼学生的具体应用能力，而项目化学习就为学生的实践活动提供了良好的契机，是学生自主分析问题、解决问题的关键路径，在完成项目学习的过程中，学生要做学习的主人，自觉分析并解决问题，实现计算思维素养的发展。为此，教师可以从教材内容出发，找准计算思维培养契机，以项目化学习的模式让学生在实践中实现思维能力的自主增长，培养学生项目化解决问题的思维，即项目化思维。

以闽教版小学信息技术三年级下册第二单元中的“多种形状展创意”的教学为例，结合教学内容以及上述的思维分析，教师可以以“我设计的小车”为项目主题，并分解该主题，设计以下学习任务，以任务驱动的方式推进学生实践，关注学生计算思维的发展。

【总任务】：画一辆小汽车。

【任务1】：观察生活中的汽车图片，找一找汽车的共性特征。

【任务2】：构思自己的小车。

【任务3】：利用画图软件绘制小车。

【任务4】：充分发挥想象，对小车进行符合逻辑的创新。

【任务5】：展示作品，并交流自己的创作经验。

这五个任务循序渐进，充分体现了学生思维发展的规律，让学生循序渐进地完成项目学习活动。同时，这五个任务巧妙地指向计算思维的不同维度，实现了计算思维的全面发展。具体而言，学生在完成任务1时，需要通过观察、分析、整合、提炼，找到汽车的相同特征，并剔除颜色、款式等干扰信息；利用分解思维，将“画小汽车”这一任务转化为“画车轮”“画车身”“画车窗”等小任务，将大问题分解为小问题；在完成任务2时，学生需要运用概括思维，对在上一任务中提炼出来的外形特征进行抽象化，并举一反三，发挥创造性思维，对自己设计的小车进行构思；完成任务3时，学生的算法思维能够得到培养，需要运用画图软件将自己的构思按照步骤进行有序绘制；任务4是对学生思维能力的一个有效锻炼，即学生需要发挥想象但不是凭空乱想；完成任务5时，学生的评估思维得以运用，在这一过程中，学生能够实现取长补短，对拓展思维广度很有帮助。

这一项目化学习设计从教材内容出发，指向学生的实践活动，并且每一个学习任务都展现了对学生计算思维不同维度的考查与锻炼，能够让学生在潜移默化中实现计算思维的发展，将教学内容在内化于心的基础上外化于行，结合具体的实践需求进行综合应用。

（三）巧设课堂提问，活跃思维，促进综合发展

“学起于思，思源于疑”，信息科技教学亦是如此。长久以来，会学不会用、思维僵化等问题导致教学效率低下、成果不佳，究其根本在于教学模式的程式化与刻板化。在传统的教学模式下，师生互动较少且形式生硬、内容的局限性较强，教师将过多的关注点放在对具体知识与技能的传授上，导致学生的课堂参与率低、效率不佳。为了解决这一问题，教师需要重视师生互动与课堂提问的设计，让学生在问题的引领下活跃思维，充分发展思维能力、收获学习技能。在这一目标视域下，问题链的设计尤为关键，教师要找准学生的思维起点进行设问，通过逐步深化的问题帮助学生达成学习目标，探究知识的本质，拓展计算思维的深度。

例如，在闽教版小学信息技术六年级上册第一单元中的“体验积木式编程”教学中，教师不要急于将基础概念呈现给学生，而是通过设计问题序列的方式，引导学生层层递进地找到答案。首先，教师可以从学生的兴趣出发提出问题，刺激学生思维的活跃性：“同学们，在2024年巴黎奥运会上，我国的运动健儿在乒乓球比赛中表现不凡。现在我想制作一款火柴人打乒乓球的电脑游戏，你们有什么思路吗？”针对这一问题，有的学生很快提出“编程”这一概念，这时教师就可以讲解编程的类型与特点，进入“Scratch图形编程软件”这一教学主题。教师可以通过以下问题序列引导学生循序渐进地开展学习活动。

【问题1】：如何运用Scratch进行自主创编游戏呢？

【问题2】：Scratch的工作区有哪些板块分布？

【问题3】：菜单栏里有哪些项目？

【问题4】：控制区、指令区的作用是什么？

【问题5】：我们该如何让火柴人完成打乒乓球的动作呢？

【问题6】：我们制作游戏的脚本是什么？又该如何搭建脚本呢？

这六个问题之间具有紧密的逻辑性与层次性，都是基于“制作火柴人打乒乓球电脑游戏”这一大问题情境展开的，且问题之间相互递进，前一个问题是后一个问题的基础，前一个问题的答案刺激了学生对后一个问题的思考。通过解决问题序列，师生之间有问有答、教学相长，学生的计算思维能够得到充分激活，并将所学知识进行灵活应用，真正让核心素养教育目标在课堂教学活动中落地生根。

课堂提问的设计不仅能够帮助学生循序渐进地完成学习任务、落实所学知识，还能够作为课堂教学的结束与收尾。教师的总结性提问能够帮助学生实现概括能力的提升，而这也是计算思维的重要组成维度。举例而言，在计算机的组成教学中，教师可以在介绍完各个外部设备的功能后提出总结性的问题：“我们刚刚介绍了外部设备，其中哪些属于输入设备、哪些属于输出设备呢？”学生要想回答这一问题，不仅需要对教师所讲的内容进行消化吸收，还要进行分类与归纳，把握这些外部设备之间的共性和差异，从而实现概括思维能力的有效发展。

三、结语

计算思维作为核心素养的重要组成维度，是学生可持续发展的关键动力，也是学生强有力的社会竞争力之一。因此，教师需要基于学生计算思维的发展构建高效的信息科技课堂，充分遵循主体性原则和循序渐进性原则，通过分解学习任务、设计学习项目以及巧设课堂提问等科学路径培养学生的分解思维和项目化思维，在立足于逻辑的基础上培养学生的发散思维，拓展学生的思维深度和广度，让思维之花真正在信息科技课堂绽放。

注：本文系永安市基础教育科学研究2023年立项课题“利用信息科技培养学生计算思维的策略研究”（课题编号：YAKT2023072）的研究成果。

（宋行军）