集团化办学背景下计算思维融入信息技术教学的探索

赵俊华

摘 要：海门实验初中教育管理集团发挥集团化办学优势，整合集团内信息技术教师的力量，对信息技术教学的改革进行了有益的探索。本文从信息技术发展的趋势、教学现状、教学策略等方面阐述了集团化背景下信息技术教学改革的必要性、可能性，以及课题组成员对改革的探索实践。

关键词：集团化办学; 信息技术; 改革; 探索

中图分类号：G424           文献标识码：A     文章编号：1006-3315（2019）03-043-002

随着信息技术在中小学、家庭的普及，许多初中生一进校就已经具备一定的计算机操作技能，许多教学内容对学生来说已不再陌生，甚至早已掌握。如何正确认识和准确定位初中信息技术教学，如何改革信息技术教学内容以适应形势发展的需要，是目前面临的重要挑战。

海门实验初中教育管理集团发挥集团化办学优势，整合集团内信息技术教师的力量，对信息技术教学的改革进行了有益的探索，以课题研究为平台，以计算思维的引入为切入点，分工协作、深入研讨，开发计算思维融入教学的课程体系，探索信息技术教师专业能力的发展，构建综合评价机制，为提升学生核心素养进行积极的探索。

一、紧跟趋势，用计算思维提升信息技术教学品质

计算思维是人类特有的一种思维品质和能力，是人脑在分析、思考和解决问题时将抽象方案自动化、具体化、显性化的过程，是人类智慧和潜能的组成部分。在信息社会背景下，计算思维的内容、形式、概念、方法得以巨大的拓展，成为现代社会必须具有和训练学习的思维能力。

使“计算思维”获得广泛认可的代表人物是美国卡内基梅隆大学的周以真教授，2006年3月，时任美国卡内基梅隆大学计算机系主任的周以真首次给出较全面且被广泛探讨研究的定义：计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。2010年，她补充定义，计算思维是一种解决问题的思维过程，能够清晰、抽象的将问题和方案用信息处理代理（机器或人）所能有效执行的方式表述出来。

集团信息技术教研组抓住这个新趋势，对计算思维展开了研究，研究发现，计算思维已经成为各国计算机课程关注的重点：2007年，美国“21世纪技能合作组织”阐明了培养学生数字素养在现代社会的重要性。2008年，美国计算机协会（ACM）要求在计算机导论课程中必须进行计算思维的讲授。2011年《美国中小学计算机科学标准》提出完整的计算机教学框架，将计算思维、计算实践和编程纳入学科基本主线。2012年1月，英国教育部长Michael Gove宣布将对英国中小学计算机教育展开全面改革。2013年颁布《国家课程：计算机课程学习计划》，强调计算机科学的重要性。澳大利亚课程评估与报告管理局在2012年将数字素养纳入学生基本能力要求。新加坡政府从2014年 开始推动Code&SG运动，发展全民计算思維。

同时，国内对于计算思维研究的热度持续上升：2003年，全国“计算机科学与技术方法论”专题学术研讨会上，教育专家和研究者在会议上进行了热烈的探讨，当时就萌发了计算思维的概念。2008年，暨南大学何明昕副教授作了题为“学习与计算思维”的汇报讲座。2009年，全国青少年信息学奥林匹克竞赛活动中，李国杰院士对周以真教授给出的计算思维的定义作了更深入明确的解读。2009年，王亚东教授在主题为“计算思维”的研讨会上作了题为“计算与计算思维”的报告，就计算思维已经对各学科领域产生的影响和未来可能会起到的作用等作了详细说明，并构想将“计算思维”渗透到计算机相关专业的所有课程中。2011年，在杭州召开的大学计算机课程报告论坛上，很多高校都对有关计算思维的计算机基础教学的改革做出了不同解读。

虽然计算思维已经成为研究热点，但是有关计算思维在初中阶段如何培养的研究还很少。课题组认为，计算思维不应该仅仅体现在计算机编程相关课程中，也不应该将研究热点仅仅放在大学的计算机基础课程中，对于初中信息技术老师来说，也必须充分认识和紧跟世界大趋势，抓住学生思维发展的关键时期，培养提高学生的计算思维意识、提升计算思维能力，从而改善信息技术教学的质效。

二、了解现状，用计算思维丰富信息技术教学内涵

课题组对集团内成员校的信息技术教育教学现状进行了调研，访谈了集团内的信息技术任课教师。调研认为：对于当下的初中信息技术教学来说，如果没有促进学生的思维，没有发展学生的思维能力，教学是低价值的。计算思维的训练是发展智力、培养能力的有效突破口。

首先是学生发展的需要。在真实世界与虚拟世界不断融合，数字化和计算机化演变为现代社会的基本形态特征的状况下，生活在数字化、计算化和程序化的社会中，工具软件的操作已经日益成为每个人的基本技能，现代社会计算机越是发展，每一位公民的信息素养越是要提高。而初中是学生智力发育和成长的重要时期，当前作为教学对象的00后、10后们，他们已成为数字时代的“原住民”，只有理解了计算本质、能掌握用计算机求解问题的技能，才是真正的“数字土著”。因而要对初中生的计算思维给予足够重视，教师应有意识、有策略、有方法地激发和培养学生的计算思维，变知识传递为思维启迪。

其次是课程发展的需要。初中信息技术教学的基本目标是培养学生信息时代背景下的信息素养，启迪学生认识和了解信息的内涵，了解信息处理的主要硬件工具——计算机及其工作原理，进而了解信息交流与共享的载体网络，然后教会学生利用网上资源和计算机软硬件进行多媒体的制作与开发，让学生能够利用软件进行简单的数据处理和简易应用软件的编程应用，这其中就已经蕴含了计算思维的培养。

计算思维对于提升学生素养、教师教育教学水平有着重要意义，信息技术课程必须义不容辞地回应时代潮流，承担起发展学生计算思维的重要任务，将计算思维融入日常信息技术课教学之中。

三、推进实施，用计算思维变革信息技术教学方式

集团化办学的背景，为计算思维融入信息技术教学，提供了一个非常好的研究环境，改变了单兵作战、单打独斗的局面，整个教育集团信息技术教师协同配合、共同开发，对于信息技术的推进课程改革非常有利。

一要充实教学内容。初中生的计算思维品质与其核心素养紧密相关，是其思维能力乃至智力的表现，可以体现在各学科的学习中。每个信息技术教师要在自己的日常教学中对学生进行计算思维的训练，根据不同学生不同的思维特点做到因材施教，将计算思维贯穿于教学全过程，让学生在信息技术的学习过程中，思维始终处于一个积极放飞的状态，从而有效激活学生大脑，提高学习效率，发展核心素养。

二要采用多种手段。计算思维是一种需要系统培养、锻炼的科学思维方式，可以通过方法习得、工具应用、思维迁移等三个层面与现行的信息技术课程融合。方法习得是指信息技术课程不能只停留在肤浅的信息技能操作上，需要帮助学生理解计算思维所涉及的一系列概念和方法，培养学生熟练使用“流程图”等工具清晰的表达自己的想法。工具应用注重培养学生综合利用多种思维工具解决问题的能力，如让学生参与简单的产品研发实践，体验程序设计的实施过程，直觀的感受计算思维。思维迁移是指引导学生将计算思维迁移到日常生活与学习中，形成一种思维习惯。能够通过问题分析、工具选择、自动化解决方案、选择最优方案和通用解决方案等五大要素分析日常生活中真实的问题情景。

三要提升教师素养。计算思维的引入对信息技术教师提出了更高的能力要求，信息技术教师自己要加强学习，不断接触、探索最新的前沿理论，跟上信息技术飞速发展的步伐。课题组一方面加大集团内信息技术教师的培训力度，一方面积极与其他集团或者课题组进行交流学习，在课题研究、课程开发等过程中，收获自己的专业成长，也收获学生的成长。

本文为江苏省级课题《集团化办学背景下师资均衡机制的实践研究》（课题编号：B-b/2015/02/208）、海门市级课题教育科学“十三五”规划2017年度立项课题《计算思维融入初中信息技术教学的实践研究》（课题编号：142324rty）的研究成果。

参考文献：

[1]李锋.计算思维——信息技术课程的一种内在价值[J]中国电化教育，2013.8

[2]赵蔚等.培养计算思维，发展STEM教育[J]中国电化教育，2017.5

[3]卢剑锋.基于中学信息技术的学生计算思维培养探索[J]教育信息技术，2016.1