作者簡(jiǎn)介：譚方芳（1982～），女，漢族，吉林梅河口人，福建省長(zhǎng)汀縣第一中學(xué)，研究方向：教育基本理論。

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展以及課程改革的持續(xù)深入，在高中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，人們對(duì)計(jì)算機(jī)思維開啟了新的關(guān)注模式。計(jì)算機(jī)思維與傳統(tǒng)的思維模式有著獨(dú)特的差別，同時(shí)這也是當(dāng)前信息技術(shù)學(xué)科最為核心的素養(yǎng)。尤其是在中學(xué)生人工智能課程教學(xué)中，融入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)思維，能夠讓學(xué)生更好地理解和掌握信息科學(xué)的核心，讓學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力不斷提高，同時(shí)也能夠有助于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);計(jì)算機(jī)思維;編程教學(xué);能力提升

中圖分類號(hào)：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8918（2022）20-0014-04

所謂的計(jì)算機(jī)思維，是一種較為抽象的思維概念，借助于行之有效的思維方式，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行有效解決。當(dāng)面對(duì)一個(gè)獨(dú)特問(wèn)題的時(shí)候，我們最初都會(huì)嘗試用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行解決，但是隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，很多的問(wèn)題變得不再那么具體，顯得較為抽象，這時(shí)候就要借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)思維，通過(guò)抽象的方式來(lái)進(jìn)行理解、分析，最終對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有效的解決。目前的教育主要是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，而在人工智能時(shí)代，不僅需要培養(yǎng)學(xué)生高階認(rèn)知能力，同時(shí)需要培養(yǎng)學(xué)生良好的計(jì)算機(jī)思維能力。

一、人工智能時(shí)代背景編程教與學(xué)存在的普遍問(wèn)題

（一）授課模式的局限性

就當(dāng)前這個(gè)現(xiàn)狀來(lái)看，現(xiàn)有的授課模式還是以教師先進(jìn)行演示，然后再讓學(xué)生進(jìn)行模仿實(shí)際操作進(jìn)行學(xué)習(xí)，授課的時(shí)候教師大多數(shù)都是運(yùn)用理論的授課和講解一些簡(jiǎn)單的案例操作，從而對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)和一些方式方法進(jìn)行的解釋，長(zhǎng)時(shí)間這樣給學(xué)生進(jìn)行授課，他們學(xué)習(xí)到的知識(shí)都是一段一段的，不是一個(gè)整體，他們學(xué)習(xí)到的只是那些簡(jiǎn)單的操作，沒有學(xué)習(xí)到思想和創(chuàng)意，他們只是機(jī)械地學(xué)會(huì)了一些知識(shí)點(diǎn)，并沒有真正掌握這些知識(shí)。編程教學(xué)需要考慮到學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，以及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。如果授課模式較為單一，不利于學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)，當(dāng)學(xué)生在解決問(wèn)題的時(shí)候，對(duì)抽象性問(wèn)題無(wú)法借助于計(jì)算機(jī)思維，不能獲得較好的教學(xué)效果。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)的單一性

學(xué)生學(xué)習(xí)的單一性主要表現(xiàn)在：第一，教師在進(jìn)行授課的時(shí)候，學(xué)生只能在課堂中被迫地接受知識(shí)，教師沒有給予學(xué)生留一些時(shí)間，讓他們主動(dòng)思考和學(xué)習(xí);第二，學(xué)生在進(jìn)行練習(xí)的時(shí)候，那些素材獲得的渠道是比較單一的，只能接受教師給他們傳輸?shù)乃夭?，教師在布置作業(yè)的時(shí)候，也是根據(jù)他們給學(xué)生的素材布置的，學(xué)生不能再去找一些新型的素材進(jìn)行學(xué)習(xí)復(fù)習(xí);第三，在進(jìn)行操作的時(shí)候沒有創(chuàng)新，教師在課堂上進(jìn)行授課的時(shí)候，一般都是教師先進(jìn)行一遍演示，然后學(xué)生再進(jìn)行模仿，這樣的教學(xué)效果不好，學(xué)生不能看到自己的缺點(diǎn)在哪里，只是一味地模仿教師的做法。在實(shí)際操作的時(shí)候也只是根據(jù)教師上課進(jìn)行的演示內(nèi)容去進(jìn)行模仿，然后操作練習(xí)做作業(yè)，這樣容易失去學(xué)習(xí)的興趣。在人工智能時(shí)代背景下，編程教學(xué)會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這就需要多樣化的教學(xué)模式。

二、人工智能時(shí)代需要建構(gòu)新的教學(xué)模式

隨著課程改革的持續(xù)深入，很多傳統(tǒng)的教學(xué)理念和方法已經(jīng)不再適應(yīng)社會(huì)的需要，這就需要結(jié)合當(dāng)前的人工智能時(shí)代背景，構(gòu)建新的教學(xué)模式，這樣才能提高課堂教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合能力。比如，項(xiàng)目式教學(xué)法就是一種較為優(yōu)秀的教學(xué)方法。這種教學(xué)方式是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中衍生出來(lái)的。在建構(gòu)主義者看來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)需要借助于相應(yīng)的教學(xué)情境，借助于他人的幫助，在課程以及相應(yīng)的資料之下，借助于知識(shí)的建構(gòu)來(lái)獲得最終的知識(shí)技能和具體的知識(shí)。在具體的學(xué)習(xí)中，總是會(huì)涉及相應(yīng)的項(xiàng)目，學(xué)生在學(xué)習(xí)項(xiàng)目知識(shí)的時(shí)候，并不是獨(dú)立進(jìn)行學(xué)習(xí)，需要借助于教師的組織和引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)自己的積極思維，主動(dòng)投入到相應(yīng)知識(shí)的探究中。當(dāng)教師創(chuàng)設(shè)了行之有效的教學(xué)模式之后，學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行分析、探究，最終找到解決問(wèn)題的方式，從而建構(gòu)起相應(yīng)的知識(shí)體系，以此來(lái)提高自己的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。

若要培養(yǎng)中學(xué)生良好的計(jì)算機(jī)思維，可以借助人工智能項(xiàng)目式的教學(xué)模式，通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式，有效解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中必須融合相應(yīng)的人工智能知識(shí)，將具有現(xiàn)實(shí)意義的項(xiàng)目充分設(shè)計(jì)出來(lái)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，務(wù)必要考慮到項(xiàng)目的情境、人工智能的知識(shí)點(diǎn)，這樣才能將項(xiàng)目的學(xué)習(xí)支架有效完善。教師在整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，借助于相應(yīng)的引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行自主探究，同時(shí)結(jié)合小組合作學(xué)習(xí)模式，完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程，最終提交項(xiàng)目作品。

在人工智能項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，需要注重一系列的細(xì)節(jié)。具體涵蓋了項(xiàng)目需求分析，同時(shí)需要制定具體的實(shí)施方案，并且需要探究方案中涉及的新知識(shí)，還需要考慮作品方案的實(shí)施過(guò)程中，交流評(píng)價(jià)，以及能力等方面。學(xué)生在教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)下對(duì)具體的項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行了充分的學(xué)習(xí)之后，才能有效提升自己的知識(shí)技能，同時(shí)有效培養(yǎng)自己的計(jì)算機(jī)思維能力。

編程教學(xué)就是對(duì)具體的項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)具體的問(wèn)題，形成有效的實(shí)施方案，并且有效解決問(wèn)題的時(shí)候，就能對(duì)自己的計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行培養(yǎng)。學(xué)生在面對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的時(shí)候，可以將大的任務(wù)進(jìn)行逐步的細(xì)化分解，然后根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行逐一解決，最終就能獲得相應(yīng)的計(jì)算機(jī)思維。

（二）實(shí)施教學(xué)項(xiàng)目

在實(shí)施教學(xué)項(xiàng)目之前，教師需要對(duì)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行充分的了解，教師可以互補(bǔ)分組的方式，在深層次分析各個(gè)小組存在的問(wèn)題之后進(jìn)行針對(duì)性地指導(dǎo)，同時(shí)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際操作過(guò)程結(jié)合項(xiàng)目的技術(shù)性、實(shí)踐性和綜合性進(jìn)行科學(xué)合理的指導(dǎo)，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)調(diào)動(dòng)自己的創(chuàng)新性思維，將自己的想法大膽融入具體的項(xiàng)目教學(xué)中，通過(guò)這樣的方式能夠讓學(xué)生深層次理解高中信息技術(shù)課程的各種知識(shí)。另外，在學(xué)生完成教學(xué)項(xiàng)目的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己操作過(guò)程中存在的不足之處進(jìn)行認(rèn)真的分析和總結(jié)。當(dāng)教學(xué)項(xiàng)目得以有效完成之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié)項(xiàng)目過(guò)程中的實(shí)際操作，通過(guò)相互交流的形式，深層次認(rèn)識(shí)信息技術(shù)課程，這樣不但能夠提高學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)能力，同時(shí)能夠增強(qiáng)班級(jí)的凝聚力，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。A19BE8DE-B9A7-42F7-B088-9172A781F247

三、人工智能時(shí)代背景下編程項(xiàng)目教學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)

在人工智能時(shí)代背景下的高中信息技術(shù)教學(xué)中，總會(huì)涉及較多的項(xiàng)目實(shí)踐課程。在教學(xué)過(guò)程中，教師要借助于書本知識(shí)以及把握學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際，不斷提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。本環(huán)節(jié)主要是借助于“智能語(yǔ)音電話簿的設(shè)計(jì)與制作”來(lái)分析在具體的編程教學(xué)中如何有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

（一）編程教學(xué)中的任務(wù)驅(qū)動(dòng)

針對(duì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，本次項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要是制作智能語(yǔ)音電話簿，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際以及學(xué)習(xí)內(nèi)容，將項(xiàng)目情境和學(xué)習(xí)支架展示出來(lái)。本次采用的編程工具為App Inventor。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，主要采用模塊拼接方式，從而對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)工具進(jìn)行快速開發(fā)，通過(guò)這樣的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，設(shè)置具體的任務(wù)，可以讓學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力得到有效的提高。在高中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中采用項(xiàng)目教學(xué)法，需要籌劃相應(yīng)的項(xiàng)目，這是采用項(xiàng)目教學(xué)法非常重要的環(huán)節(jié)，就是我們通常所說(shuō)的“有的放矢”，在籌劃的過(guò)程中要對(duì)項(xiàng)目的難易程度進(jìn)行科學(xué)合理的把握。如果設(shè)計(jì)的項(xiàng)目較為簡(jiǎn)單，對(duì)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力沒有相應(yīng)的提升作用;如果設(shè)計(jì)的項(xiàng)目較為復(fù)雜，超出了學(xué)生的能力范圍，會(huì)讓學(xué)生在面對(duì)具體項(xiàng)目任務(wù)的時(shí)候不知所措，不能有效完成項(xiàng)目任務(wù)，必然會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如在教學(xué)選擇過(guò)程中，教師在Flash和Word二者之間進(jìn)行選擇，教學(xué)需要考量學(xué)生的綜合能力，從而將Word作為主要教學(xué)項(xiàng)目，因?yàn)閷?duì)于高中的學(xué)生來(lái)講，F(xiàn)lash的操作難度較高，學(xué)生不能有效完成這樣的項(xiàng)目，從而讓項(xiàng)目設(shè)計(jì)不能取得相應(yīng)的效果。但是教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際，采用Word作為項(xiàng)目任務(wù)，這樣的難易程度能夠被學(xué)生所接受。借助于Word教學(xué)項(xiàng)目的操作，能夠讓學(xué)生有效的掌握基礎(chǔ)性的信息技術(shù)知識(shí)，有利于學(xué)生更好地開展其他的教學(xué)項(xiàng)目。

（二）編程教學(xué)中人工智能項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施過(guò)程

在實(shí)施教學(xué)項(xiàng)目之前，教師需要充分的了解學(xué)生的掌握情況，采用互補(bǔ)分組的方式，在深層次分析各個(gè)小組存在的問(wèn)題之后進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)，同時(shí)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際操作過(guò)程結(jié)合項(xiàng)目的技術(shù)性、實(shí)踐性和綜合性進(jìn)行科學(xué)合理的指導(dǎo)，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)調(diào)動(dòng)自己的創(chuàng)新性思維，將自己的想法大膽融入具體的項(xiàng)目教學(xué)中，通過(guò)這樣的方式能夠讓給學(xué)生深層次理解高中信息技術(shù)課程的各種知識(shí)。另外，在學(xué)生完成教學(xué)項(xiàng)目的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己操作過(guò)程中存在的不足之處進(jìn)行認(rèn)真的分析和總結(jié)。當(dāng)教學(xué)項(xiàng)目得以有效完成之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié)項(xiàng)目過(guò)程中的實(shí)際操作，通過(guò)相互交流的形式，深層次認(rèn)識(shí)信息技術(shù)課程，這樣不但能夠提高學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)能力，同時(shí)能夠增強(qiáng)班級(jí)的凝聚力，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

1. 分析需求

教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目功能的實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行明確之后，就要讓學(xué)生逐個(gè)分解任務(wù)，逐步解決每一個(gè)小任務(wù)。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，需要調(diào)動(dòng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行有效的解決，將這些抽象的問(wèn)題具體化，采用分解的方式，將復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行分解，從而從小任務(wù)進(jìn)行思考，最終能夠高效解決問(wèn)題。

2. 制定方案

教師引導(dǎo)學(xué)生逐步分解具體的項(xiàng)目任務(wù)，要理論聯(lián)系實(shí)際，將日常生活中的實(shí)例應(yīng)用到教學(xué)中，以此來(lái)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力。教師可以讓學(xué)生回顧自己在手機(jī)應(yīng)用程序中電話簿的使用情況，借助于任務(wù)分解，深層次理解編程的核心技術(shù)以及具體的功能。通過(guò)探究，讓學(xué)生總結(jié)并概括出日常使用這類功能軟件時(shí)獲得的經(jīng)驗(yàn)，以此來(lái)有效解決教材中所對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。

當(dāng)學(xué)習(xí)進(jìn)行到這個(gè)階段的時(shí)候，教師要引導(dǎo)學(xué)生從產(chǎn)品功能角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的顯示界面，從而將各功能要素展示出來(lái)。在編程設(shè)計(jì)的時(shí)候，務(wù)必要考慮產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能，對(duì)產(chǎn)品的模塊進(jìn)行分解，同時(shí)需要對(duì)不同模塊間的相互關(guān)系進(jìn)行充分的明確，最終將系統(tǒng)總體方案的流程圖繪畫出來(lái)。設(shè)計(jì)這方面功能和模塊的時(shí)候，需要學(xué)生調(diào)動(dòng)自己的計(jì)算機(jī)思維，才能將較為抽象的問(wèn)題變得具體化，從而有效解決實(shí)際問(wèn)題。

3. 探究新知

當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生制定了相關(guān)的方案之后，就要開始探究編程中涉及的新知識(shí)。具體指的是在完成了語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的前提下，讓學(xué)生對(duì)其中的概念、原理和具體的用途進(jìn)行充分的明確。教師在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中，需要引導(dǎo)學(xué)生借助于生活中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探究分析，對(duì)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的積極性作用進(jìn)行充分的感知。學(xué)生只有調(diào)動(dòng)自己的計(jì)算機(jī)思維，才能進(jìn)行任務(wù)的分解，明確其中的概念，借助抽象性思維，獲得相應(yīng)的算法，從而去評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的有效性。

4. 實(shí)施方案

這部分教學(xué)是整個(gè)流程的重點(diǎn)工作，當(dāng)進(jìn)行了產(chǎn)品的前期需求分析與設(shè)計(jì)，就要進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)實(shí)踐，本案例采用的編程工具為App Inventor，借助于這一軟件能夠獲得不錯(cuò)的設(shè)計(jì)效果。

教師引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計(jì)出發(fā)，將相應(yīng)的草圖擬畫出來(lái)，借助于App Inventor軟件，對(duì)涉及的組件進(jìn)行恰當(dāng)?shù)剡x擇，同時(shí)對(duì)組件的屬性進(jìn)行充分的設(shè)置，從而完成界面設(shè)計(jì)。學(xué)生依據(jù)產(chǎn)品流程圖展示出來(lái)的算法，借助于設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行產(chǎn)品的呈現(xiàn)編寫。當(dāng)算法的編寫完成之后，需要對(duì)運(yùn)行效果進(jìn)行查看，通過(guò)認(rèn)真的調(diào)試，對(duì)其中的錯(cuò)誤進(jìn)行修改，若有問(wèn)題需要進(jìn)行及時(shí)的調(diào)試，找到解決問(wèn)題的最佳方法。

在這個(gè)流程中，需要涉及較多的計(jì)算機(jī)思維，其中有一定的抽象概念和操作方法，只有根據(jù)流程圖，將產(chǎn)品需要執(zhí)行的每一步詳細(xì)指令寫出來(lái)，這樣才能讓作品的功能得以實(shí)現(xiàn)。

5. 展示與交流作品

這個(gè)過(guò)程主要是讓學(xué)生通過(guò)展示與交流作品充分展示其中的計(jì)算機(jī)思維。小組通過(guò)合作探究形成自己獨(dú)特的作品之后，借助于演講的方式，對(duì)照自己小組的設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程和最終的結(jié)果進(jìn)行展示。其他小組根據(jù)自己小組的設(shè)計(jì)過(guò)程，進(jìn)行思維上的碰撞，從而形成新的知識(shí)流程，最終讓設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理，以此來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。

6. 評(píng)價(jià)與反思項(xiàng)目A19BE8DE-B9A7-42F7-B088-9172A781F247