高中信息技術(shù)課堂學生計算思維能力提升的教學追問研究

摘 要：對高中階段的學生而言，計算思維是其在信息技術(shù)學習過程中，需要形成的一項思維方式。因此，教師在教學活動中應予以足夠重視。教師在教學實踐中，須對提升學生計算思維能力的重要性形成清晰的認知，并結(jié)合學生的興趣愛好及思維發(fā)展方式，設(shè)計課堂教學追問問題鏈，引導學生逐層深入探究問題，掌握深層次的學科知識，以此推動學生信息技術(shù)學科知識體系的建立，促進學生核心素養(yǎng)的形成。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);計算思維能力;追問

作者簡介：陳淑彥（1981—），女，江蘇省常州市北郊高級中學，一級教師，本科學歷。

新教育形勢下，要求高中信息技術(shù)教師遵循新時代教育需求，注重學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，促使學生契合時代的發(fā)展。計算思維能力作為學生信息素養(yǎng)的重要組成部分，要求教師在教學活動中予以足夠重視。同時，教師要清晰認識到培養(yǎng)學生計算思維能力的重要意義，并能夠結(jié)合學生的認知特點，運用追問教學法，引導學生在不斷探究的過程中，逐步提高計算思維能力，從而推動學生信息技術(shù)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

一、高中信息技術(shù)教學中培養(yǎng)學生計算思維能力的意義

（一）提升學生問題解決能力的層次

通常情況下，利用信息技術(shù)知識解答實際問題的能力主要劃分為初級層次、中級層次、高級層次三個層次。初級層次指學生可借助簡單的工具解決簡單的問題;中級層次指學生可熟練應用多種工具、方法，實現(xiàn)復雜問題的處理;高級層次指學生通過二次加工信息技術(shù)知識創(chuàng)造全新的方法、工具以實現(xiàn)相關(guān)問題的解決。利用計算思維，從方法及原理層次出發(fā)解決問題，這種問題解決方案現(xiàn)已應用于經(jīng)濟社會、數(shù)學、化學、地理學、天文學等多個學科領(lǐng)域。在問題解決過程中，學生不僅是技術(shù)工具的使用者，同時也是新型問題的設(shè)計者、解決者，全面提高了問題解決能力和信息技術(shù)素養(yǎng)。教師在教學過程中，培養(yǎng)學生的計算思維，不僅可以推動學生問題解決能力層次、問題分析能力層次的不斷提升，還可以為學生后續(xù)學習活動的展開創(chuàng)造良好條件。

（二）明確課程核心價值

現(xiàn)階段，高中信息技術(shù)學科在所設(shè)定的核心素養(yǎng)內(nèi)容中，將技術(shù)操作作為核心內(nèi)容，但受到多方質(zhì)疑，其中最大的問題為信息技術(shù)學科并未像數(shù)學、物理、化學等學科一樣，人們對其學科的核心價值、核心內(nèi)容有清晰認知。毋庸置疑，無論哪一門學科，都需擁有穩(wěn)定的課程內(nèi)涵、核心價值，唯有如此，方可確保學科價值的充分發(fā)揮。計算思維為一種具備特殊性的思維框架，主要包括形成解決方案、建立模型、抽象事物、分析數(shù)據(jù)、收集數(shù)據(jù)等諸多內(nèi)容，可實現(xiàn)學生認知范圍的拓展，推動學生問題解決能力的提升。教師可以依據(jù)學生的認知水平，完成課程核心內(nèi)容的組建，以此提高信息技術(shù)學科在高中教育體系中的課程地位。

（三）優(yōu)化信息課程教育屬性

通常情況下，學生在掌握信息技術(shù)相關(guān)知識后，會利用所掌握的工具軟件解決難度較低的問題?？茖W技術(shù)高速發(fā)展的背景下，信息技術(shù)設(shè)備、信息技術(shù)知識在學生生活中隨處可見，學生在日常學習、生活中也會掌握部分計算機設(shè)備的基礎(chǔ)操作能力，故信息技術(shù)課程價值日漸降低。相關(guān)研究者指出，自然問題、社會問題中均蘊含著豐富的計算演化規(guī)律，但須借助恰當?shù)姆绞椒娇沙尸F(xiàn)為計算機處理方式。對全部受教育者、專業(yè)計算機人員而言，計算思維能力是其所必須具備的一項能力，與數(shù)學、物理、化學等學科同等重要。教師在教學過程中，通過信息技術(shù)課程教學知識的傳授，不僅可以實現(xiàn)學生計算思維的培養(yǎng)，還有助于學生全新思維模式的形成，推動學生信息技術(shù)綜合能力發(fā)展。

二、高中信息技術(shù)教學中基于計算思維能力提升的追問教學策略

（一）依據(jù)知識生長點，設(shè)計啟發(fā)性問題

教師在高中信息技術(shù)教學活動開展前，須對學生處理新問題時的可延伸程度、新舊知識間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)、知識儲備程度加以充分了解，然后依據(jù)學生的知識生長點，完成啟發(fā)性問題的設(shè)計。實際上，任何一項知識都不是孤立存在的，均是在舊知識的基礎(chǔ)上演變形成的。因此，教師在教學的過程中，須鼓勵學生勇于嘗試、敢于探索，積極探尋問題的解決方案。在此過程中，教師還應為學生提供學習支撐，使學生“跳一跳”便可掌握知識。教師在教學過程中帶領(lǐng)學生學習《Timer控件的使用》時，為幫助學生了解Timer相關(guān)屬性、控件等，在課堂導入環(huán)節(jié)可通過設(shè)計問題鏈，引導學生展開深層次探索。如教師可先提問學生：Timer控件關(guān)鍵屬性包括哪些？作用有哪些？處于工具箱的哪個位置？隨后再提問：Interval的作用有哪些？請同學們通過代碼加以說明，并通過事件的建立驗證自身的猜想。提問完之后，教師便可將學生分為多個小組，并設(shè)置不同的Interval屬性值，分別為200、500、1000，使學生借助相同事件的建立，驗證猜想，通過對程序運行結(jié)果的觀察，總結(jié)Interval的作用。教師在此教學過程中，巧妙地抓住了學生的知識生長點，主要表現(xiàn)在第一個提出的問題中，這里的提問所出現(xiàn)的關(guān)鍵屬性、控件的作用，學生在之前就已掌握此部分知識。教師在教學過程中，借助第一個問題的提出，不僅引導學生了解Timer控件的關(guān)鍵屬性、控件的作用，還可幫助學生對控件形成深刻認知。隨后，教師再通過第二個問題的提出，鼓勵學生借助驗證猜想的方式理解新知，并掌握新知。

（二）依據(jù)知識的重難點，設(shè)計思考性問題

我們分析學生計算思維能力的發(fā)展特點后發(fā)現(xiàn)，只有處于活躍的思維狀態(tài)中，學生的計算思維能力方可獲得有效發(fā)展。因此，教師在教學過程中所提出的課堂問題須以教學目標為依據(jù)，并參考學生的實際學習情況，重視教學重點、難點的準確掌握。教師在設(shè)計問題時，除應重視問題的提出外，還要思考提出問題的原因、目的。教師所提出的問題不可僅處于淺層，不為學生預留思考空間，也不可過于深刻，使學生難以理解。由此可見，教師在教學過程中所提出的課堂問題須注意合理性、恰當性，以引發(fā)學生思考。因此，教師在教學活動中，須以學生實際情況、教學目標為依據(jù)，確保所提出的問題具備思考性。教師在帶領(lǐng)學生學習《Timer控件的使用》中的內(nèi)容時，以Timer控件的作用為教學重點內(nèi)容，以Timer控件的屬性的合理設(shè)置與其他控件的復合應用為教學難點。教師在教學過程中，可向?qū)W生提出一系列問題，展開課堂追問，借助此方式帶領(lǐng)學生突破重點、難點知識，讓學生掌握此部分知識。教師可向?qū)W生提問：若想借助Command控件實現(xiàn)Timer控件啟動的控制，代碼應如何書寫、建立？隨后，教師可向?qū)W生繼續(xù)提出問題：請同學們回想一下，之前所制作的游戲控制器與貪吃蛇游戲的控制器相比，二者在操縱方面存在哪些異同之處？教師在學生結(jié)束思考后，還可向?qū)W生繼續(xù)提出問題：同學們能否結(jié)合今天所學習的timer控件組合Command控件達成貪吃蛇的游戲效果？請同學們嘗試制作控制向下的操縱按鈕。

（三）依據(jù)知識的深化，設(shè)計靈活性問題

心理學指出，教師在教學過程中帶領(lǐng)學生針對信息技術(shù)學科知識形成深層次理解，對學生計算思維能力的發(fā)展起到重要推動作用。我們分析程序設(shè)計時發(fā)現(xiàn)，程序設(shè)計所涉及的算法內(nèi)容對學生而言為一項抽象內(nèi)容，教師在教學過程中為幫助學生自覺掌握并讓學生從真正意義上對算法設(shè)計思路形成理解，推動學生算法設(shè)計能力的提升，須讓學生以知識理解為基礎(chǔ)，掌握算法。學生只有對知識形成理解，方可牢牢掌握知識，并實現(xiàn)知識的靈活應用。教師在帶領(lǐng)學生理解循環(huán)算法結(jié)構(gòu)時，可先將學生分為不同的學習小組，引導學生以小組為單位展開計算機知識的探究活動，并要求學生圍繞以下幾個問題展開分組探討活動。①教師所提供的案例是否為循環(huán)問題？②請同學們通過小組探討找出題目中重復做的事情有哪些？③循環(huán)什么時候開始，什么時候結(jié)束，請同學們在小組內(nèi)針對以下問題展開探究：其一，若細胞分裂遵循一分二、二分四的規(guī)律，一個卵細胞經(jīng)10次分裂后，細胞數(shù)量將會是多少？經(jīng)歷50次分裂后是多少？經(jīng)歷100次分裂后是多少？其二，請同學們在窗體上完成5個彩色同心圓的繪制。

（四）依據(jù)實際操作，設(shè)計指導性問題

分析程序設(shè)計課程為一門具備較強實踐性的課程，教師在教學過程中，為實現(xiàn)學生計算思維能力的鍛煉，須引導學生借助算法設(shè)計的方式，并利用計算機語言實現(xiàn)問題的解決。教師在教學實踐中，須以問題為中心，帶領(lǐng)學生開展大量的實踐操作、練習活動，推動學生程序設(shè)計能力、計算思維能力的提升。在此過程中，教師還可幫助學生掌握程序設(shè)計的方式，最終借助程序設(shè)計的方式實現(xiàn)實際問題的解決。

教師在教學活動中，帶領(lǐng)學生學習《猜價格游戲背后的秘密》中的內(nèi)容時，為幫助學生進一步理解分支結(jié)構(gòu)中條件語句的具體作用，在綜合任務環(huán)節(jié)的設(shè)置中，可向?qū)W生設(shè)計以下問題鏈：其一，若要求系統(tǒng)先判定b=a，隨后判定b

（五）依據(jù)教學內(nèi)容，設(shè)計綜合性問題

分析現(xiàn)階段高中信息技術(shù)教學活動我們發(fā)現(xiàn)，教師在教學過程中，多依據(jù)教材內(nèi)容按部就班地展開教學活動，鮮少依據(jù)教學內(nèi)容完成教學內(nèi)容的拓展。此外，即便教師拓展了教學內(nèi)容，也多以理論知識為主，鮮少涉及上機操作內(nèi)容。實際上，此種教學內(nèi)容組織模式會導致課堂教學氛圍枯燥、沉悶，對培養(yǎng)和提升學生的計算思維能力形成一定的阻礙。針對此現(xiàn)象，教師在教學實踐中，須重視教學內(nèi)容的整合、優(yōu)化，突破教材的局限性，重視教學內(nèi)容的適當拓展。尤其是教師在培養(yǎng)學生的計算思維能力時，須重視信息技術(shù)學科內(nèi)容與其他學科知識的適當融合，或?qū)W生的學習生活、校園生活、家庭生活有機融合，鼓勵學生借助信息技術(shù)知識的應用實現(xiàn)實際問題的處理，推動學生計算思維水平的提升。教師在教學實踐中，可將數(shù)學、化學、物理學科中所涉及的公式與信息技術(shù)教學內(nèi)容有機融合，或可引導學生借助信息技術(shù)知識的應用記憶整理歷史事件，排列或分析歷史事件。教師在教學過程中，借助此種教學方式，除可實現(xiàn)學生信息計算能力的提升外，還可引導學生對其他科目知識展開高效的學習，推動學生學科綜合能力的提升。除此之外，教師在教學過程中，為實現(xiàn)學生計算思維能力的培養(yǎng)，須重視學生實際生活的融入，如在班級或?qū)W校收費時，教師可要求學生借助計算機完成表格的制作，以此實現(xiàn)學生計算思維能力的培養(yǎng)。

三、總結(jié)

綜上所述，教師在高中信息技術(shù)教學活動中，須以推動學生全面發(fā)展作為主要的教學理念。而計算思維作為學生信息素養(yǎng)的重要組成內(nèi)容，要求教師予以高度重視，如設(shè)計新穎的教學手段，借助課堂追問方式，設(shè)計科學有效的教學方案等，在激發(fā)學生探究欲、求知欲的同時，實現(xiàn)學生計算思維能力的提升，推動學生信息技術(shù)能力的全面發(fā)展。

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