摘要:计算思维作为高中信息技术核心素养之一,对促进学生个体成长与发展起着重要作用。将项目化教学应用到信息技术课堂教学,可促进学生知识、能力、思维的全面发展,提升其计算思维能力。本文立足于此,分析了项目化教学的基本流程,并以教科版必修一《编程与计算》为例,对计算思维能力视域下的项目化教学路径进行详细探究。

　　关键词:计算思维,项目化教学,高中信息技术,路径

　　《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”)聚焦核心素养要求,明确现阶段信息技术课程教学方向。可以说,新课标背景下,培养学生计算思维能力已经是当前教学重要目标。受传统教学理念束缚,当前信息技术教学常常将重点集中在理论和技能操作,忽视了学生计算思维能力培养。鉴于此,教师应积极构建一套全新的教学模式,重视培养学生计算思维。

　　一、计算思维与项目化教学概述

　　新课标明确提出了计算思维这一素养,其重要程度可见一斑。新课标又对其进行了详细阐述,即计算思维是运用信息技术领域的思想和手段,在解决问题道路上的一系列思维活动。具体来说,学生的计算思维集中体现在:学习者能够使用信息技术领域中的思想和方法界定问题、抽象模型、整合数据、探究分析和整合信息资源、使用合理的算法处理和总结方案等。可以说,计算思维是一种思维方式,需要学生在解决问题过程中,经历分析思考、实践取证、反馈调适等阶段而形成。计算思维也并非为了培养学生信息技术,而是将其培养成为合格的数字化公民,旨在培养学生运用信息技术解决实际问题的能力。项目化教学简称PBL,又被称为“项目教学”“项目式学习”,该教学模式源于美国,并以建构主义理论、做中学理论为基础,强调学生在真实环境中进行探究学习,并从中获得多元能力发展。与传统教学模式相比,项目化教学以“项目”为主线,以具备挑战性的真实问题和真实情境为教学起点,使学生在主动思考推理、合作探究中获得知识、能力、思维的全面发展。

　　鉴于项目化教学模式的内涵,项目化教学具备三个显著特点:第一,从教学内容上来说,项目活动是核心,教师需要依据学生学情,明确学生认知起点,并利用一系列项目任务将整个课堂教学环节串联起来,以此辅助学生学习,使学生在体验中获得成就感和满足感。第二,从教学方法上来说,项目化教学强调学生的自主学习、小组合作学习,要求学生在学习任务引领下,逐渐从“学会”发展到“会学”;同时,学生以学习小组为载体,明确分工,通过合作探究、思维碰撞,共同完成项目学习任务。第三,从能力培养上来说,项目化教学更加关注学生的创新精神、合作意识。学生在制作项目过程中,也经历积极思考、探索和发现问题的过程,并在相互交流与讨论、相互评价中,取长补短、共同进步。

　　新课标视域下,以项目为主线,可促使学生在项目探究中强化信息意识,促进计算思维发展,落实核心素养下的教学目标。

　　二、指向计算思维的高中信息技术项目化教学活动设计原则

　　鉴于项目化教学模式的内涵,教师在利用项目化教学模式培养学生计算思维能力时,还应遵循以下四个原则:

　　1.学生主体性

　　项目化教学模式建立在建构主义理论之上,更加关注学生学习状态,强调学生在积极主动状态下获取知识,并完成知识的意义建构。新课标中也强调了生本理念,要求教师组织课堂教学时,应紧紧围绕学生这一主体开展。因此,在聚焦计算思维设计项目化教学方案之前,教师应突出学生的主体地位,了解学生的认知水平、学习风格、思维特点,确保设计出来的学习项目能够唤醒学生的学习积极性和主动性,并促使学生在主动探索、解决问题过程中促进计算思维培养。

　　2.目标导向性

　　聚焦计算思维的项目化教学是在活动目标引领下有序开展的教学行为。因此,教师应明确新课标下的信息技术教学方向,基于教学内容、新课标要求以及学生实际情况,科学设计活动目标。只有做到这一点,才能保障信息技术课堂教学方向,才能促使学生在目标导向下,更好地参与项目探究,并从中落实计算思维能力培养。

　　3.情境与实践性

　　与传统教学模式相比,项目化教学模式发生于一定的情境中,更加关注特定情境下的学习活动。因此,教师在设计项目化教学模式时,应立足于学科与实际生活的内在联系,创设与生活相关的问题情境,使学生在情境引领下积极思考、探究、拓展,完成计算思维发展。同时,项目化教学模式还应具备一定的实践性,引领学生将所学理论知识应用到实践中,以便学生在实践中体验、学习,进而掌握知识、发展思维、提升能力。

　　4.交流与协作性

　　项目化教学模式以小组团队作为主要学习形式,要求教师在组织课堂教学时,应以学生的能力、性格、知识水平作为参考标准,对其进行科学分组,确保小组之间保持实力均衡。教师还应充分发挥学习小组价值,引领学生在合作交流、优势互补中,顺利完成既定教学任务。

　　三、基于计算思维的高中信息技术项目化教学模式路径构建

　　鉴于项目化教学模式的内涵,信息技术教师在依托项目化教学培养和发展学生计算思维能力时,应遵循以下几个流程展开。文章以教科版高中信息技术必修一《编程与计算》为例,进行探究。

　　1.确定项目主题

　　在项目化教学中,项目是主线,所有教学活动都紧紧围绕项目展开。新课标又明确了“以学生为本”教学理念,倡导教师设计教学方案之前,应全面了解学生实际情况,掌握现阶段学生已有知识水平、能力发展水平,以及学习特点、学习方式等,切实掌握学生真实学习需求。在《编程与计算》这一章节教学中,为了依托项目教学模式培养其计算思维能力,教师对现行教材中相关内容进行深层次解读,把握了本节课教学内容、教学重难点;同时,又对学情进行了详细分析。鉴于学生在学习本章节内容之前,已经明确了数据是什么,计算是什么,具备了一定的信息基础知识和计算思维。因此,在具体教学中,教师可在核心素养引领下,为学生设置“猜猜看,编写猜数游戏”学习项目。

　　2.依托情境提出问题

　　根据项目化教学模式的特点,为了培养学生计算思维能力,教师在开展项目化教学时,还应设置教学情境,依托教学情境唤醒学生求知欲望,激活其已有的知识和生活经验,促使学生更好地参与到问题探究中。在“猜猜看,编写猜数游戏”项目探究学习中,先通过游戏方式,为学生创设情境:5位同学背对着黑板,教师在0~99之间任选一个数,并展示在黑板上,让5位学生轮流猜这个数。如果猜错了,由下一位同学继续猜;如果其中一位学生猜对了,游戏则要终止。游戏结束后,围绕本次项目主题,提出问题:如何编程实现“猜数游戏”?在这一过程中,依托趣味性的游戏情境,把项目探究问题呈现在学生面前,并激活学生自身已有的知识和经验,使学生在这一情境引领下思考:猜数游戏具备哪些功能?在编程过程中需要用到哪些知识?

　　3.分解项目协作学习

　　在计算思维下的项目化教学中,分解项目、协作学习是关键,是落实项目探究目标的重要保障。在这一过程中,教师可结合学生实际情况,对探究项目进行拆分,使其成为若干个小任务,为学生搭建起项目探究“支架”。同时,在项目探究过程中,应凸显学生主体地位,依托教师指导,使学生在主动探究中,完成既定项目。

　　在本项目探究学习中,教师以游戏情境为载体,先引领学生对整个游戏进行回忆,总结游戏步骤:①给出0~99其中一个数;②猜数;③提示大小;④猜不中,重复②③步骤;⑤猜中,游戏结束。整个项目探究过程可以划分为三个阶段,即数据的输入、数据的处理、数据的输出。教师指导学生以小组为单位,在群策群力中共同完成整个探究过程。在“数据输入”探究中,学生经过自主思考和交流,确定这一阶段所涉及的知识点为变量、赋值语句、输入语句、int函数等,之后,大家共同完成代码编写。在“数据的处理”探究中,同样是根据合作交流、思维碰撞等方式,得出这一部分所涉及的知识点:分支结构、循环结构、输出语句。接着,学生共同完成代码编写。在“数据的输出”阶段,依然按照上述步骤,明确一个程序最少有一个输出,并将整个输出程序设计为:公布数、提示游戏结束,最终完成代码编写。

　　4.展示与评价

　　在项目化教学中,在学生基本上完成项目探究后,教师还应在课堂上给学生提供展示机会与平台,引领学生围绕项目探究结果进行展示。在本次项目探究学习中,为各个小组提供了展示平台,使其以小组为单位,将编写的猜数游戏展示在学生面前。教师还应基于学生实际情况,对其进行针对性点评。在具体教学评价中,教师应紧紧围绕计算思维下的项目化教学内涵,坚持过程和结果评价相结合的原则,对学生项目探究学习过程和结果进行全面评价,确保教学评价贯穿于项目探究学习整个过程。同时,在优化教学评价时,教师还应持续拓展教学评价标准,不仅要关注学生项目探究学习结果,还应关注学生在项目探究中思维能力的发展情况,力求将学生综合素养精准反映出来。最后,在计算思维项目化教学模式下,还应持续做好总结,以此作为后续教学调整与完善的重要参考。

　　四、结语

　　新课标视域下,基于信息技术课堂教学,培养学生计算思维素养已经成为课堂教学的中心任务之一。高中信息技术教师要转变传统教学模式,以项目作为载体,使学生在项目引领下,通过思考问题、分析问题、探究问题等方式,促进知识、思维和能力全面发展,落实计算思维这一培养目标。

参考文献

　　[1]邵芳芳.基于计算思维的高中信息技术课程创新型学习项目设计与实施[J].中国信息技术教育,2023(10):55-58.

       [2]王妍.面向计算思维培养的高中信息技术项目式学习活动设计与实施[D].济南:山东师范大学,2023.

　　[3]李才华.面向计算思维培养的PBL教学模式实践探究—以高中信息技术《周而复始的循环》一课为例[J].黑河教育,　2022(6):85-86.