余文

摘 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計算思維已經(jīng)成為21世紀(jì)的核心能力之一。在這個背景下，《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》也明確提出了培養(yǎng)學(xué)生計算思維的要求。然而，如何有效地進(jìn)行學(xué)生計算思維的培養(yǎng)，以及如何建設(shè)符合這一要求的課程資源，仍然是教育工作者需要解決的問題。本文旨在研究基于計算思維培養(yǎng)的信息科技課程資源建設(shè)，首先分析了信息科技課程中計算思維培養(yǎng)的必要性與可行性以及目前信息科技課程資源建設(shè)在計算思維培養(yǎng)方面的不足，然后提出了幾點(diǎn)基于計算思維培養(yǎng)的信息科技課程資源建設(shè)策略，并對其進(jìn)行了詳細(xì)的論述。希望為信息科技課程的教學(xué)改革提供一些重要的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：小學(xué)；計算思維培養(yǎng)；信息科技課程；資源建設(shè)；策略

【中圖分類號】G622 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2097-2539（2023）21-0169-04

為貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和指導(dǎo)思想，教育部于2022年4月頒布了新修訂的《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，重新定義了課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)一步深入解析了課程性質(zhì)和課程理念。小學(xué)三四年級的學(xué)生的信息應(yīng)用能力和邏輯思維能力正在逐漸成熟，這個階段是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和計算思維的絕佳時機(jī)。教師需要具備敏銳的洞察力，善于發(fā)現(xiàn)這一階段學(xué)生的特點(diǎn)，把握好培養(yǎng)他們計算思維的關(guān)鍵時機(jī)，深入理解新課標(biāo)中的新方向和新思路，并將其有效運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中。

一、計算思維培養(yǎng)與信息科技課程的關(guān)系

計算思維是指個體運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在問題解決過程中設(shè)計的抽象、分解、建模、算法設(shè)計等思維活動。信息科技課程通過提供平臺與實(shí)踐機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行信息處理和創(chuàng)新的能力。兩者相輔相成，促進(jìn)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升。

首先，計算思維理論為信息科技課程提供了理論基礎(chǔ)，而計算思維能力是學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行信息處理和創(chuàng)新的基礎(chǔ)。信息科技課程需要學(xué)生具備一定的邏輯思維和問題解決能力，才能更好地應(yīng)用各種信息技術(shù)工具進(jìn)行信息處理和創(chuàng)新。其次，信息科技課程為學(xué)生提供了實(shí)踐平臺，幫助學(xué)生實(shí)踐計算思維理論。信息科技課程中，學(xué)生可以通過編程、數(shù)據(jù)分析等實(shí)際操作，將計算思維理論應(yīng)用到實(shí)際問題中。通過實(shí)踐，學(xué)生可以更好地理解和掌握計算思維理論，并培養(yǎng)創(chuàng)新能力。再次，計算思維理論和信息科技課程相輔相成，當(dāng)學(xué)生具備了較高的信息技術(shù)應(yīng)用能力和計算思維能力時，他們能夠更好地處理和利用信息，提高信息處理的效率和質(zhì)量，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。通過把信息科技課程的實(shí)踐性和計算思維理論的理論性相結(jié)合，能夠全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

二、信息科技課程中計算思維培養(yǎng)的必要性與可行性分析

在《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》頒布背景下，計算思維培養(yǎng)在信息科技課程資源建設(shè)中的重要性日益凸顯。首先，信息加工學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)，教學(xué)中需關(guān)注學(xué)生的內(nèi)部思維過程，通過影響這一過程促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。這意味著，在信息科技課程中，教師需要將教學(xué)重點(diǎn)從傳統(tǒng)的知識傳授轉(zhuǎn)向?qū)λ季S能力的培養(yǎng)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)者Seiter等人通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，三四年級的學(xué)生已經(jīng)可以初步了解計算思維的概念[2]。這表明，計算思維的培養(yǎng)可以在小學(xué)教育階段進(jìn)行。此外，孫立會教授等人的研究將10-11歲定為培養(yǎng)小學(xué)生計算思維能力的最佳時期[3]這些研究都對于我國小學(xué)生信息科技教學(xué)的開展具有重要的指導(dǎo)意義，進(jìn)一步證實(shí)了在小學(xué)階段培養(yǎng)計算思維的重要性，通過在思維發(fā)展的關(guān)鍵期進(jìn)行計算思維培養(yǎng)，可以更好地提升學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

三、目前信息科技課程資源建設(shè)在計算思維培養(yǎng)方面的不足

在當(dāng)前信息科技課程資源建設(shè)的實(shí)踐過程中，計算思維的培養(yǎng)還存在著一些不足。

首先，計算思維是一種跨學(xué)科的能力，需要將計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、心理學(xué)等多個學(xué)科的知識整合起來。而目前的信息科技課程資源建設(shè)往往只關(guān)注計算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)的知識，忽略了其他學(xué)科的重要性。這導(dǎo)致了計算思維培養(yǎng)缺乏全面性，難以將其應(yīng)用到其他領(lǐng)域。其次，當(dāng)前信息科技課程資源建設(shè)的課程內(nèi)容和教材更新存在滯后現(xiàn)象。隨著信息科技的迅速發(fā)展，各種理論技術(shù)日新月異，但是學(xué)校教材和課程內(nèi)容的更新往往無法及時跟上這些變化，導(dǎo)致理論知識與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。再次，當(dāng)前信息科技課程資源建設(shè)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在某種程度上的缺失。許多學(xué)校在信息科技課程的設(shè)置上過于注重理論教學(xué)，缺乏與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的實(shí)踐環(huán)節(jié)。這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以將所學(xué)知識與實(shí)際問題相結(jié)合，無法在解決實(shí)際問題的過程中培養(yǎng)計算思維。最后，我國在信息科技課程資源建設(shè)方面關(guān)于計算思維培養(yǎng)的評價體系尚未完善。目前，對學(xué)生的計算思維能力的評價仍然以考試成績?yōu)橹鳎@使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中過于關(guān)注分?jǐn)?shù)，而忽視了計算思維的實(shí)際應(yīng)用。

四、基于《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》計算思維培養(yǎng)的信息科技課程資源建設(shè)策略

（一）制定明確的計算思維培養(yǎng)目標(biāo)

制定明確的計算思維培養(yǎng)目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生計算思維提升的關(guān)鍵。教師需要結(jié)合《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，制定具體的計算思維培養(yǎng)目標(biāo)，并采取有效的教學(xué)策略，確保計算思維培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

在制定具體的計算思維培養(yǎng)目標(biāo)時，教師應(yīng)考慮到教學(xué)資源的可行性和有效性，確保教學(xué)資源能夠支持學(xué)生的計算思維培養(yǎng)，并能夠在實(shí)際教學(xué)中得到有效應(yīng)用[4]。同時，小學(xué)生的認(rèn)知能力和思維發(fā)展水平與成年人有很大的差異，因此，教師在制定計算思維培養(yǎng)目標(biāo)時，應(yīng)考慮到小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和發(fā)展需求，制定符合其年齡特點(diǎn)的計算思維培養(yǎng)目標(biāo)。教師可以將計算思維的培養(yǎng)目標(biāo)劃分為不同的年級和階段，然后根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知能力和思維發(fā)展水平，逐步提高計算思維的要求和難度。具體而言，可以將計算思維培養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)分為四個階段：

1.第一階段（小學(xué)一二年級）：培養(yǎng)學(xué)生具備基本的計算思維概念，如順序、循環(huán)、條件等。通過簡單的編程語言（如Scratch）和計算思維游戲，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗和感受計算思維的樂趣。

2.第二階段（小學(xué)三四年級）：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計算思維解決實(shí)際問題的能力。通過學(xué)習(xí)常見的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如列表、字典等），讓學(xué)生能夠用計算思維分析問題、解決問題，提高問題解決能力。

3.第三階段（小學(xué)五、六年級）：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計算思維進(jìn)行創(chuàng)新的能力。通過學(xué)習(xí)高級算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如樹、圖等），讓學(xué)生結(jié)合理論進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，提高創(chuàng)新能力。

4.第四階段（小學(xué)畢業(yè)階段）：培養(yǎng)學(xué)生具備計算思維的跨學(xué)科應(yīng)用能力。通過綜合運(yùn)用所學(xué)計算思維知識和方法，讓學(xué)生能夠?qū)⒂嬎闼季S與其他學(xué)科知識相結(jié)合去解決實(shí)際問題，提高跨學(xué)科應(yīng)用能力。

通過制定明確的階段性計算思維培養(yǎng)目標(biāo)，教師可以在教學(xué)過程中有針對性地選擇、設(shè)計和開發(fā)相應(yīng)的信息科技課程資源，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

（二）設(shè)計計算思維導(dǎo)向的課程內(nèi)容

在《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》頒布背景下，設(shè)計計算思維導(dǎo)向的課程內(nèi)容是至關(guān)重要的一環(huán)，具體來看，可以將課程內(nèi)容分成三大塊：計算思維的基礎(chǔ)、計算思維的準(zhǔn)備和計算思維的實(shí)踐[5]。

計算思維的基礎(chǔ)是學(xué)生利用計算機(jī)運(yùn)用程序思維進(jìn)行信息處理、模擬和解決問題的基礎(chǔ)，重點(diǎn)在于如何運(yùn)用程序包括如何拆分問題、如何設(shè)計算法等，需要學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用變量、值、比較、運(yùn)算等語句，還要做好基本的知識準(zhǔn)備、掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念，為計算思維的實(shí)踐做準(zhǔn)備；計算思維的準(zhǔn)備，重點(diǎn)在于讓學(xué)生掌握程序的運(yùn)行機(jī)制、問題解決思路和編程模式。學(xué)生要學(xué)會如何設(shè)計表達(dá)式、函數(shù)、類和對象，以及如何利用編程技術(shù)搭建編程框架，掌握用算法處理復(fù)雜問題的技能。同時要教會學(xué)生，如何利用腳本語言實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο缶幊?、如何編寫文檔以及用程序調(diào)試軟件程序代碼等，增強(qiáng)學(xué)生的編程處理能力；計算思維的實(shí)踐，以解決實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，將計算機(jī)程序技術(shù)、計算機(jī)邏輯語言以及計算機(jī)數(shù)學(xué)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)踐中，實(shí)踐中要讓學(xué)生熟練運(yùn)用腳本語言、面向?qū)ο缶幊?、?shù)據(jù)庫技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，在計算機(jī)視覺、語音識別、自然語言處理、智能計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域，解決實(shí)際問題。此外，教師還要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際，安排一些案例分析內(nèi)容，例如，在教授編程語言時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)一個簡單的網(wǎng)頁或游戲，讓學(xué)生通過實(shí)踐掌握編程的基本語法和技能，并且理解計算機(jī)程序的執(zhí)行過程；在教授算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，教師可以設(shè)計一些具體的算法解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題，讓學(xué)生通過分析和解決實(shí)際問題，理解算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理及其應(yīng)用。

（三）開發(fā)多樣化的計算思維教學(xué)方法

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，教師需要開發(fā)多樣化的教學(xué)方法，結(jié)合《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，本文闡述了推進(jìn)小學(xué)計算思維培養(yǎng)的信息科技課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)的四種策略：項目驅(qū)動法、探究式教學(xué)法、游戲化教學(xué)法和情境教學(xué)法，以及它們的實(shí)施細(xì)節(jié)和前提條件。這些教學(xué)方法不僅可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握計算思維的基本概念和方法，還可以培養(yǎng)他們的團(tuán)隊合作能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力。

首先，項目驅(qū)動法是信息科技課程教學(xué)中一種有效地推動學(xué)生計算思維培養(yǎng)的策略。該法通過引導(dǎo)學(xué)生組成小組、結(jié)合課程內(nèi)容來嘗試解決實(shí)際問題，幫助學(xué)生了解計算思維的基本定義，系統(tǒng)化地跟蹤、解決問題，從而提高計算思維能力。在這樣的一個設(shè)計模式下，老師可以提供有用的建議，對小組進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神、分工合作意識以及創(chuàng)新能力。

第二，探究式教學(xué)法是實(shí)現(xiàn)小學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)的另一種策略。該法強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的自主發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生探究信息科技知識，并使用計算思維來分析和處理問題。在探究式教學(xué)過程中，老師設(shè)計多種探究環(huán)節(jié)，以自由的狀態(tài)完成探究過程，強(qiáng)化了計算思維的培養(yǎng)。例如，以學(xué)生提出的學(xué)習(xí)問題作為主題來開展探究活動，使學(xué)生結(jié)合各種條件和主客觀因素去判斷、收集有效信息，自主解決實(shí)際問題，完成探究任務(wù)。

第三，游戲化教學(xué)法是一種以計算思維培養(yǎng)為核心的信息科技教學(xué)內(nèi)容資源建設(shè)策略。游戲化教學(xué)法可以使學(xué)生通過游戲活動，不斷建立、完善知識結(jié)構(gòu)，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的興趣，提高解決問題的能力。例如，游戲中使用虛擬指令來解決實(shí)際問題，使學(xué)生學(xué)會用邏輯分析、解決問題，從而提高計算思維能力[6]。

最后，情境教學(xué)法也是一種用于推動小學(xué)計算思維培養(yǎng)的信息科技課程資源建設(shè)策略。以實(shí)際問題為基礎(chǔ)，通過將信息科技知識與學(xué)生日常生活緊密結(jié)合的方法，引導(dǎo)學(xué)生研究具體問題，用計算思維來提出問題、討論問題，從而解決實(shí)際問題，達(dá)到思維訓(xùn)練的目的。例如，老師可以布置學(xué)生制作一款游戲，讓他們用簡單編程語言來完成任務(wù)，從而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

（四）建立科學(xué)、有效、完善的計算思維評估體系

為了全面推進(jìn)學(xué)生計算思維的培養(yǎng)，根據(jù)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求，建立一個完善有效的計算思維評估體系是必不可少的。一方面，它能從宏觀角度規(guī)劃、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，指明教學(xué)方向，更好地服務(wù)于學(xué)生；另一方面，它可以幫助學(xué)校有效評估教學(xué)成效，更好地完成后續(xù)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)計劃。

首先，評估指標(biāo)的制定是評估體系的基礎(chǔ)。在《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中，已經(jīng)明確了計算思維培養(yǎng)的目標(biāo)和要求。因此，在制定評估指標(biāo)時，可以參照這些目標(biāo)和要求，將其細(xì)化為可操作性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，如對計算思維基本概念的理解程度、解決問題的能力和創(chuàng)新思維等。

其次，考核內(nèi)容和形式的選擇也是評估體系的重要組成部分。在信息科技課程中，教師可以通過多種方式來考核學(xué)生的計算思維能力，如課堂作業(yè)、小測驗、項目實(shí)踐等。考核內(nèi)容可以涵蓋計算思維的不同方面，如邏輯推理、算法設(shè)計、數(shù)據(jù)表示等。

最后，考核規(guī)則和流程的設(shè)計也是評估體系的關(guān)鍵部分。為了保證評估的有效性和公正性，需要建立一套科學(xué)規(guī)范的考核規(guī)則和流程：1.要明確每個階段的考核時間和地點(diǎn)，以及參與考核評估的人員和角色定位。2.要制定具體的評分標(biāo)準(zhǔn)和方法，確保評估結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。3.還需要建立健全的申訴機(jī)制，讓學(xué)生有權(quán)利對自己的成績提出異議并得到合理的解釋和處理。4.為了提高學(xué)生的參與度和積極性，還可以設(shè)置一些獎勵措施，如頒發(fā)優(yōu)秀成績證書、獎學(xué)金等，以激勵學(xué)生更加努力地學(xué)習(xí)和應(yīng)用計算思維能力。

評估體系應(yīng)該注重學(xué)生的思維過程和解決問題的策略，而不僅僅是關(guān)注最終的結(jié)果[7]。教師可以設(shè)計一些思維導(dǎo)圖、流程圖和決策樹等，幫助學(xué)生展示他們的思維過程。同時，也可以采用觀察、訪談和反思等方法，了解學(xué)生在解決問題過程中的思考和決策過程。這樣的評估方法可以更全面地了解學(xué)生的計算思維能力和問題解決能力。最后，教師可以設(shè)計一些個性化的學(xué)習(xí)路徑和資源，幫助學(xué)生有針對性地提高計算思維能力。評估結(jié)果應(yīng)該及時反饋給學(xué)生和教師，教師可以根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整教學(xué)策略和方法，更好地指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

（五）加強(qiáng)對教師的專業(yè)技能培訓(xùn)與提升

基于《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》計算思維培養(yǎng)的信息科技課程資源建設(shè)策略中，加強(qiáng)對教師的專業(yè)技能培訓(xùn)與提升是一個重要要求。教師是信息科技課程的實(shí)施者，其專業(yè)知識和能力水平直接影響到課程的質(zhì)量和效果。因此，加強(qiáng)教師專業(yè)知識培訓(xùn)與提升，是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的關(guān)鍵。

首先，教師需要深入學(xué)習(xí)和理解《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的內(nèi)容和要求。該標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)信息科技課程建設(shè)和實(shí)施的綱領(lǐng)性文件，其中包括了計算思維培養(yǎng)的目標(biāo)、內(nèi)容和方式等方面的要求。教師需要通過學(xué)習(xí)和理解這些要求，明確計算思維培養(yǎng)在信息科技課程中的地位和作用，掌握計算思維培養(yǎng)的方法和策略，以便更好地將其融入課程的實(shí)施中。其次，教師需要不斷更新和提升自身的專業(yè)知識水平和能力。信息科技是一門快速發(fā)展和變化的學(xué)科，教師需要不斷跟進(jìn)和掌握新的技術(shù)和知識，以便能夠更好地應(yīng)對課程實(shí)施中的各種挑戰(zhàn)和問題。這需要教師具備不斷學(xué)習(xí)和自我更新的意識和能力，通過參加專業(yè)培訓(xùn)、研討會和實(shí)踐等方式，不斷提高自身的專業(yè)水平和能力。此外，教師需要注重與同行和專家的交流與合作。信息科技課程的實(shí)施需要教師具備豐富的專業(yè)知識和經(jīng)驗，而同行和專家的經(jīng)驗和智慧可以幫助教師更好地理解和掌握課程的要求和實(shí)施方法。因此，教師需要積極參與同行的交流和合作，通過互相學(xué)習(xí)和分享，不斷提高自身的專業(yè)水平和能力。

五、結(jié)語

總而言之，基于計算思維培養(yǎng)的信息科技課程資源建設(shè)是一項復(fù)雜而重要的任務(wù)。信息科技課程資源的有效建設(shè)不僅可以促進(jìn)學(xué)生的計算思維能力的提升，還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、問題解決能力和合作精神，真正實(shí)現(xiàn)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中計算思維的培養(yǎng)目標(biāo)。

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