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055学生发展核心素养项目教学法在高中信息技术计算思维培养中的应用陈丽群（莆田第十二中学，福建莆田351139）【摘要】计算思维是高中信息技术学科核心素养的重要组成部分，培养学生的计算思维能力已成为世界各国教育的重要目标，也是信息技术教育的核心任务。在高中信息技术教学中，通过挖掘学生计算思维的生长点、着力点、落脚点、突破点，在项目式教学落实提升学生计算思维的目标，提高信息技术学科的教学效果，有效激发与培养学生利用计算思维解决实际问题的能力。【关键词】高中信息技术；核心素养；计算思维；项目教学法【中图分类号】G63【文献标识码】A【文章编号】2095-9214（2024）02-0055-03【DOI】10.16550/ki.issn.2095-9214.2024.02.017近年来，学生的学科核心素养已成为人才培养的一个新方向。高中信息技术课堂教学也应将信息技术学科核心素养的培育落到实处。计算思维是当代学生必备的核心素养之一，它强调学生解决问题的能力，对学生提出能灵活运用计算思维的各维度思考、解决问题的要求。教师在课堂教学实践中应当加强学生计算思维的培养并认真落实。这是智慧时代之所呼，也是信息课程之所需，更是学生发展之所备。然而在当前的信息技术课堂教学中，教师时常会不自觉地陷入“唯技术论”的困境，把信息技术课堂等同于“操作课”的现象时有发生。课堂常常只侧重知识的讲授和技能的示范，往往忽视了学生对信息技术实质方法的思考，更谈不上把计算思维的方法运用于实际生活和学习中。项目教学法作为一种以学生为中心的教学方法，强调学生在实际问题解决过程中的主动参与和合作学习。它符合信息技术课程“操作、实践、应用三位一体”的特点，能有效弥补现有信息技术教学的不足。因此，项目式教学法被公认是一种有效培养学生计算思维素养的教学方法。接下来，笔者将尝试结合多个项目式教学案例，谈谈如何巧借项目教学法，熔铸学生计算思维核心素养。一、巧借项目式教学，挖掘计算思维培养的生长点在项目式教学中挖掘培养学生计算思维的生长点是前提。教师在设计教学项目时，应该着力于挖掘培养学生计算思维的生长点，而不能盲目为了“项目”而“项目”。这就要求在设计项目教学前，教师要从贴近学生生活经验的真实情境出发，找准能合理熔铸学生计算思维的项目契合点。例如，在教学教科版必修教材 信息系统与社会 第二章“基于物联网的信息系统”这一课时，笔者设计了“空巢老人居家安全管理物联网系统的设计”项目展开教学。项目课中实践活动以“老年人晚上起夜次数较多，通过老式开关控制灯源给老年人带来诸多不便”的真实情境为载体，引导学生尝试通过设计“人体感应灯”来改善和解决该问题。为了帮助学生厘清“人体感应灯”系统建设方案及程序实现方法，笔者把需要解决的问题具体化，通过填写流程框图帮助学生厘清控制程序的算法。学生在完成流程框图的同时，算056核心素养学生发展法思维逐步建立，催生计算思维的时机亦趋成熟。教学实践中，真实的项目情境更能引起学生的共鸣，他们积极参与活动，迫切期待为“关爱空巢老人”贡献自己的科技力量。这般热情之下，笔者借机继续挖掘培养学生计算思维的生长点，对学生加以点拨，启发学生依据“同理心”设计理念，运用“明适应”跨学科知识，对上述算法进行进一步的反思改进、迭代优化。恰到好处的项目情境能让学生自然而然地融入其中，他们如“设计师”般自信，尝试反思、优化解决问题的方案。在小组讨论的基础上，集体智慧的结晶应运而生。学生增加了对环境光是否“有点光亮”进行条件的判断（有点光亮则设置亮度中等，没有光亮则设置亮度最大），最终让“人体感应灯”程序的设计更完善、更具人性化。本课例的实践环节运用项目教学法，有效根植学生“以人为本”的设计理念，让学生在设计中融入真情感，让技术有了温度，同时学生在优化程序的过程中计算思维素养实现递进式的生长。二、巧借项目式教学，找准计算思维培养的着力点项目设计中找准培养学生计算思维素养的着力点是根本。计算思维本身是一种思维方式，要让学生从无到有，有据可依，再内化形成自然的思维方式不是一件易事。培养学生的计算思维需要依托丰富的情境，需要让学生亲身经历运用已有知识和技能分析解决实际问题的过程。这就需要教师在课堂教学中融入项目，重构教学形式，借助项目教学法找准计算思维培养的着力点，方能真正落实培养学生计算思维核心素养的目标。在教授教科版必修教材 数据与计算第四章“算法及其特征”这一课时，笔者设计了“智救同伴”的项目：周末你跟同伴去野外露营，同伴不慎摄入有毒食物，需要你在 45 分钟内拿到解药并按照说明书要求正确服用。项目共设置三个关卡营救计时、找出解药、服用说明。设置的三个关卡把一个看似复杂的问题拆分成几个小问题，并在每个小问题中设定目标和相应的解决方案，通过问题分解，让计算思维实质化。以关卡 2“找出解药”任务为例，你找到 4 瓶药丸，其中只有 1 瓶是解药。已知每颗药丸都有单颗标准质量，每颗解药比普通药丸重 1 克。在只允许称量 1 次的情况下，你能判断出哪瓶是解药吗？笔者将教材中的“被污染的药丸”做了一些改动，再将改动后的活动融入有趣的项目中，能提升学生的兴致，点燃挑战闯关的激情，增强学生的活动参与积极性。在学生“智救同伴”的高涨热情下，教师能较为轻松地和学生一起把实际问题（找出解药）通过数学建模转换成数学问题：从第一瓶中取出 1 颗，从第二瓶中取出 2 颗，从第三瓶中取出 3 颗，从第四瓶中取出 4 颗（共10颗），如果增重克，则号药瓶即为解药。接着再对问题进行数值计算，最终达到解决问题的目的。这样有挑战、有趣味的项目式教学，每一个环节都是落实学生计算思维最有效的着力点所在。三、巧借项目式教学，提供计算思维形成的落脚点项目式教学实施中能提供计算思维形成的落脚点是关键。有了计算思维培养的着力点作为根本，为计算思维的形成提供落脚点就是另一个关键，因此，教师要为学生创设能培养计算思维的项目活动，从而让学生的计算思维有效落地。在信息技术学科教学中，程序设计是培养学生计算思维的重要载体。依托程序设计可以巧妙地为学生计算思维的形成提供落脚点。在教学教科版必修教材 数据与计算 第二章“程序的分支结构”这一课时，笔者以“湄洲之旅”为教学项目，共设计三个活动“查验门票”“验证身份”“幸运游客”。刚开始学生一筹莫展，无从下手，究其原因是学生缺乏计算思维。笔者将解决问题的思维方式转化成一系列的教学环节：创设情境抽象与分解设计算法优化迁移。以期在完成该项目的过程中，学生既能收获 if 语句的一般格式以及逻辑运算等学科知识精髓，又能彻底打开解决问题的思维方式，随后057学生发展核心素养将所学学科知识进行迁移，进而有效解决更多类似的问题。最后在拓展延伸环节，自主创作“智能浇水小助手”的任务，大部分学生能够借鉴、运用课中的计算思维方式顺利完成，极大提高了学生解决实际问题的综合能力。项目式教学法充分体现了计算思维在整个项目学习中的重要性，也反映了项目式教学法对计算思维的形成提供落脚点的必要性。四、巧借项目式教学，发展计算思维评价的突破点从某种意义上说，计算思维强调的不单单是得出结论，而是要重视得出结论的过程，这就要求教师具有实施过程性评价和发展性评价的意识和能力。笔者认为，在课堂中应该充分发挥评价导向功能的作用，将评价融入教学中，使评价与教学环节相互交织、相互促进，从而打破传统的“以结果论英雄”的评价模式，让评价更多元，更具针对性和灵活性。在教学教科版必修教材 数据与计算第二章“周而复始的循环之 while 循环”这一课时，笔者结合社区招募青年环保志愿者项目：需要招募 10 名志愿者，要求年龄在 1845 周岁，招满即停。那么如何借助计算机程序进行招募？项目在 umu 平台发布之后，先给学生谈论、探究的时间，学生以小组的形式展开讨论并在 umu 平台提交成果；接着邀请小组代表分享、展示他们的思路，其他小组的学生认真倾听、尝试提出有价值的建议。项目教学后，学生均可在平台上对项目成果进行评价。此后笔者借机展示一些“亮点”，引导学生发现是否有不同的思维方式存在，思考哪个方式更优化。学生的辩证思维能力得到了可持续的发展，同时实现了“自评”“互评”“师评”的有机融合，更丰富了评价的形式。学生在项目学习中进行思维火花的碰撞，大大拓展了学生的思维空间，也为作品的个性化和创意化提供了更多的可能性，并促进学生计算思维、逻辑思维的有效提升。类似的搅动学生思维、培养学生计算思维的实例还有很多。从上述教学实践中运用的几个项目式教学案例可以看出，项目式教学案例在培养计算思维的策略方面有异曲同工之妙，均围绕四个方面展开：抽象模型，让计算思维直观化；问题分解，让计算思维实质化；流程处理，让计算思维清晰化；模拟构造，让计算思维简单化。综上所述，项目式教学法对培养学生计算思维素养具有独特的优势，它能够有效激发与培养学生利用计算思维解决实际问题的能力，带领学生将学到的技能应用于更广泛的领域，真正达到学以致用的教学目的。教师应把握项目式教学模式这一提升学生计算思维的有力路径，在教学实践中积极培养、延伸学生的计算思维，让学生认识计算思维的重要意义，启发、培养和应用计算思维，使他们真正成为能够应对各种变化的复合型人才。当然，学生计算思维的培养不是一朝一夕、一蹴而就的事，而是一个漫长和复杂的过程。要让每个学生都能“像计算机科学家一样思考”，离不开日常教学的点滴积累以及师生的不断探索与实践。在接下来的时光里，笔者将不断学习，为项目式教学的开展提供有力保障，让学科核心素养在课堂有效落地。【参考文献】1 王云，郭义翔.基于项目式学习的计算思维培养模式研究 J.教学与管理，2020（21）：115-118.2 潘凌云.面向计算思维培养的项目式学习实践研究 J.新课程导学，2021（31）：84-85.3 刘志强.小学信息技术教学中学生计算思维的培养 J.当代教研论丛，2020（11）：94-95.4 查德清.基于计算思维的 Scratch 课例分析 J.小学科学（教师版），2018（09）：69-70.5 刘海玲.基于项目教学法的计算思维能力提升实践与思考以手机编程课堂教学为例 J.中国信息技术教育，2019（17）：37-39.【作者简介】陈丽群（1982.01），女，汉族，福建莆田人，本科，一级教师，备课组长，研究方向：信息技术教学。