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[摘 要]学科核心素养发展目标要求信息技术教学进行全方位的变革。计算思维是信息技术学科核心素养的重要组成，教师需要从教材整合、课程组织、教学模式等多方面针对程序设计教学中存在的问题加以改进，让学生在高效掌握知识的基础上，建构学科特有的高级思维模式，发展关键认知能力，推动学科教学的发展和进步。
[关键词]核心素养；计算思维；程序设计；问题；对策
[中图分类号] G633.67 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）21-0038-02
教育部在2017年版《普通高中信息技术课程标准》中提出了信息技术学科四大核心素养概念：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。计算思维是指学生能有效采用计算机科学的思路、方法，合理组织数据，正确运用算法解决问题，并产生相关知识迁移的思维活动过程。计算思维素养包括算法、分析、分解、抽象、概括五个能力要素，通过对电子表格、数据库、数据结构、程序设计等知识模块的学习逐渐养成。程序设计课程作为计算问题综合求解能力锻炼的途径，是计算思维素养培养的高层次需求。初中阶段的程序设计教学，是信息技术学科课程体系承前启后的重要一环，但遗憾的是，实际教学中还存在很多不足。
一、初中程序设计教学中存在的问题
1.中小衔接脱节。以凤凰科学技术出版社的2015年版江苏省初中信息技术学科教材为例，初中阶段的程序设计采用Visual Basic作为主要的教学语言，而小学阶段主要学习的是LOGO语言和SCRATCH语言，前者主要通过编程画图来学习程序设计的基本思想，后者通过图形化、拖拽式的代码块来组织程序，并能实现很多多媒体功能。VB语言虽然结构清晰简单、易于教学，但无论是操作界面、语言语法，还是思想内涵，都与这两种语言差别很大。中小学教学缺乏衔接，知识没有递进，学生小学阶段的程序设计知识和经验无法有效转化为初中阶段的认知基础，造成两个阶段各学各的，往往是小学阶段的没学通，初中阶段的更不知所云。
2.学生兴趣不大。VB是一种不错的面向对象的程序设计语言，MS-VB环境也提供了可视的界面和丰富的组件，但是，因为其字符类型的编程方式、平淡的效果呈现、较弱的多媒体能力、无法跨平台的限制和实用性较差等缺点，对活泼好动的孩子来说吸引力不大。兴趣是学习的第一驱动力，没有兴趣，主动的知识建构便无从谈起。在人工智能、大数据的信息化背景下，VB也不是一种特别“先进”“友好”的教学语言，它不能体现信息技术的进步潮流。
3.教学模式陈旧。当前，基于VB语言的程序设计教学，由于语言的限制，很难做到贴近实际的场景化教学，教材编排、课程设计、教学模式大量借鉴大学阶段的程序设计专业课，过于突出概念、语法、结构的介绍和辨析。比如，在实施“程序的构成”单元教学时，由于教学时长有限，教师往往采用压缩式的讲练，例程大多无法反映生活的需要，学生把大量时间花在函数的概念、拼写、用法以及辨析等知识点上，造成学生的学习浮于表面，学过即忘。此类教学模式和组织方式不适配初中学生的认知和心理，无法实现高效的知识迁移，不符合计算思维核心素养的培养路径。
二、改进的对策
美国哈佛大学戴维·珀金斯教授认为：知识必须能够在某些场合实际运用，才值得学习，教师需要以一种“未来智慧”的视角来看待教育，既要关注已知，也要关注未知。当今世界，信息技术发展迅猛，这也要求信息技术教学必须有全方位的变革，以适应新时代的要求。信息技术知识内容必须场景化、贴近实际，让学生学以致用；信息技术课程结构必须凸显核心素养培育目标，让学习真正发生在学生身上，让教学做到授之以渔。教师作为教学活动的组织者、管理者，可以根据这个思路，主动地从教材整合、课程组织、教学模式等方面对程序设计教学中存在的问题加以改进。
1.合理选材，与时俱进。要合理选择、统整教学材料，让教学内容符合学情的需要、未来的需要。根据实际教学经验，VB教学语言及其课程内容在教学实施中有诸多局限，影响核心素养目标的达成。所以，教师应紧跟时代、不断进步，选择更适合、更实用的教学语言，或替换、或补充、或整合，改进程序设计课程内容。从当今信息技术发展的潮流来看，互联网 、人工智能、物联技术是变革热点，程序、数据脱离台式计算机环境，在移动设备、嵌入式设备上运作，作为教师，要敏于、勇于、善于拥抱新技术。从近几年世界范围的中小学程序设计教学来看，谷歌和MIT（麻省理工学院）主导的App Inventor移动应用开发教学和BBC设计的micro：bit物联创客编程教学是两大方向。App Inventor是开发安卓系统应用的编程环境，它具有拖拽式的图形代码编程风格，具有强大的多媒体应用能力和全面的传感器（如移动设备的照相机、陀螺仪等）控制能力，它的编程方式可以与小学阶段的已有经验很好地衔接，可以快速地开发出手机等移动设备上运行的APP。micro：bit是BBC设计的ARM架构单片机，内置加速度传感器、蓝牙、罗盘，装有LED显示屏以及两个编程按钮，它可以连接其他外部硬件设备、连入因特网或反馈程序状态，除了提供拖拽式代码的编程环境之外，也可以通过MicroPyton字符界面的编程环境来进行更高层次的程序设计学习。这两种语言方案生动、有趣、强大，非常适合初中阶段的程序设计教学。根据已有的教学实践，App Inventor可以设计18课时左右的基础教学包，覆盖一个学期的程序设计教学，包含常用数据结构、程序结构、数据库及传感器知识。教学中，学生兴趣高涨，反馈积极，效果显著，计算思维素养得到有效培养。
2.革新教法，目标导向。当前陈旧的讲练结合的课堂教学方法不能适应新形态语言的程序设计教学需要，应该多采取以学生为学习主体的自主学习、小组合作的STEAM形态的学习模式，通过设定情境、设立目标、管理过程，提倡知识的主动建构和核心素养的养成。教师在部署App Inventor类型的课程时，应该让每一单元内容都能立足一种应用情境、提出一种功能需求、设立一个实现目标、覆盖一组知识要点、延伸一批拓展方向，通过项目开发的理念组织教学活动、革新教学模式，让学生在学习中产生沉浸感、获得感，提高学习的幸福感，从而真正提高教学质效。例如，在学习计数循环时，通过设置生活中的乐透彩票选号的情境，提出界面和功能的需求，进而设定批量产生随机数的目标，让学生在学案中自学循环语法，体会循环思想，完成应用开发，锻炼各项关键能力，并能运用于生活。
3.善用支架，借助平台。当前，信息技术越来越深入地和学科教学融合，信息技术课程更要善用信息技术，以提高本学科的教学效能。程序设计课程不仅是四十分钟课堂教学时间内的事，更是长期、递进、互促的教学活动。教师可以利用强大的在线教学平台，形成教学支架，对学生的学习过程进行管理、评估和数据分析，让学生群体在虚拟学习社区中互通有无，实现教学相长。例如，利用开源的Moodle魔灯教学平台，部署程序设计体系课程，提供各种教学交互形态，突破时空限制，完美地实现课堂教学向课后的延伸。教师还应系统开发短小精悍的微课等辅助教学资源，让课堂通过在线技术永不下课，让学生随时可以得到及时的指导。当然，程序设计教学微课也应注意时长控制、重点突出、手法适当、字幕精炼、总结到位等。通过大数据及新技术实现适合教育，让学生个体的核心素养得到个性化的发展，也是信息技术课程的探索目标和愿景。
总而言之，初中阶段的程序设计课程是计算思维核心素养培养的重要途径，教师需要让学生在高效掌握知识的基础上，建构学科特有的高级思维模式，发展关键认知能力，推动学科教学的发展和进步。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王慧敏，王戈，胡秋萍，等. 以计算思维为导向的《Scratch趣味編程》教学设计[J]. 中小学信息技术教育，2018（1） .
[2] 于永昌.大数据时代的教育[M]. 北京： 北京师范大学出版社， 2015.
（责任编辑 周侯辰）
[关键词]核心素养；计算思维；程序设计；问题；对策
[中图分类号] G633.67 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）21-0038-02
教育部在2017年版《普通高中信息技术课程标准》中提出了信息技术学科四大核心素养概念：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。计算思维是指学生能有效采用计算机科学的思路、方法，合理组织数据，正确运用算法解决问题，并产生相关知识迁移的思维活动过程。计算思维素养包括算法、分析、分解、抽象、概括五个能力要素，通过对电子表格、数据库、数据结构、程序设计等知识模块的学习逐渐养成。程序设计课程作为计算问题综合求解能力锻炼的途径，是计算思维素养培养的高层次需求。初中阶段的程序设计教学，是信息技术学科课程体系承前启后的重要一环，但遗憾的是，实际教学中还存在很多不足。
一、初中程序设计教学中存在的问题
1.中小衔接脱节。以凤凰科学技术出版社的2015年版江苏省初中信息技术学科教材为例，初中阶段的程序设计采用Visual Basic作为主要的教学语言，而小学阶段主要学习的是LOGO语言和SCRATCH语言，前者主要通过编程画图来学习程序设计的基本思想，后者通过图形化、拖拽式的代码块来组织程序，并能实现很多多媒体功能。VB语言虽然结构清晰简单、易于教学，但无论是操作界面、语言语法，还是思想内涵，都与这两种语言差别很大。中小学教学缺乏衔接，知识没有递进，学生小学阶段的程序设计知识和经验无法有效转化为初中阶段的认知基础，造成两个阶段各学各的，往往是小学阶段的没学通，初中阶段的更不知所云。
2.学生兴趣不大。VB是一种不错的面向对象的程序设计语言，MS-VB环境也提供了可视的界面和丰富的组件，但是，因为其字符类型的编程方式、平淡的效果呈现、较弱的多媒体能力、无法跨平台的限制和实用性较差等缺点，对活泼好动的孩子来说吸引力不大。兴趣是学习的第一驱动力，没有兴趣，主动的知识建构便无从谈起。在人工智能、大数据的信息化背景下，VB也不是一种特别“先进”“友好”的教学语言，它不能体现信息技术的进步潮流。
3.教学模式陈旧。当前，基于VB语言的程序设计教学，由于语言的限制，很难做到贴近实际的场景化教学，教材编排、课程设计、教学模式大量借鉴大学阶段的程序设计专业课，过于突出概念、语法、结构的介绍和辨析。比如，在实施“程序的构成”单元教学时，由于教学时长有限，教师往往采用压缩式的讲练，例程大多无法反映生活的需要，学生把大量时间花在函数的概念、拼写、用法以及辨析等知识点上，造成学生的学习浮于表面，学过即忘。此类教学模式和组织方式不适配初中学生的认知和心理，无法实现高效的知识迁移，不符合计算思维核心素养的培养路径。
二、改进的对策
美国哈佛大学戴维·珀金斯教授认为：知识必须能够在某些场合实际运用，才值得学习，教师需要以一种“未来智慧”的视角来看待教育，既要关注已知，也要关注未知。当今世界，信息技术发展迅猛，这也要求信息技术教学必须有全方位的变革，以适应新时代的要求。信息技术知识内容必须场景化、贴近实际，让学生学以致用；信息技术课程结构必须凸显核心素养培育目标，让学习真正发生在学生身上，让教学做到授之以渔。教师作为教学活动的组织者、管理者，可以根据这个思路，主动地从教材整合、课程组织、教学模式等方面对程序设计教学中存在的问题加以改进。
1.合理选材，与时俱进。要合理选择、统整教学材料，让教学内容符合学情的需要、未来的需要。根据实际教学经验，VB教学语言及其课程内容在教学实施中有诸多局限，影响核心素养目标的达成。所以，教师应紧跟时代、不断进步，选择更适合、更实用的教学语言，或替换、或补充、或整合，改进程序设计课程内容。从当今信息技术发展的潮流来看，互联网 、人工智能、物联技术是变革热点，程序、数据脱离台式计算机环境，在移动设备、嵌入式设备上运作，作为教师，要敏于、勇于、善于拥抱新技术。从近几年世界范围的中小学程序设计教学来看，谷歌和MIT（麻省理工学院）主导的App Inventor移动应用开发教学和BBC设计的micro：bit物联创客编程教学是两大方向。App Inventor是开发安卓系统应用的编程环境，它具有拖拽式的图形代码编程风格，具有强大的多媒体应用能力和全面的传感器（如移动设备的照相机、陀螺仪等）控制能力，它的编程方式可以与小学阶段的已有经验很好地衔接，可以快速地开发出手机等移动设备上运行的APP。micro：bit是BBC设计的ARM架构单片机，内置加速度传感器、蓝牙、罗盘，装有LED显示屏以及两个编程按钮，它可以连接其他外部硬件设备、连入因特网或反馈程序状态，除了提供拖拽式代码的编程环境之外，也可以通过MicroPyton字符界面的编程环境来进行更高层次的程序设计学习。这两种语言方案生动、有趣、强大，非常适合初中阶段的程序设计教学。根据已有的教学实践，App Inventor可以设计18课时左右的基础教学包，覆盖一个学期的程序设计教学，包含常用数据结构、程序结构、数据库及传感器知识。教学中，学生兴趣高涨，反馈积极，效果显著，计算思维素养得到有效培养。
2.革新教法，目标导向。当前陈旧的讲练结合的课堂教学方法不能适应新形态语言的程序设计教学需要，应该多采取以学生为学习主体的自主学习、小组合作的STEAM形态的学习模式，通过设定情境、设立目标、管理过程，提倡知识的主动建构和核心素养的养成。教师在部署App Inventor类型的课程时，应该让每一单元内容都能立足一种应用情境、提出一种功能需求、设立一个实现目标、覆盖一组知识要点、延伸一批拓展方向，通过项目开发的理念组织教学活动、革新教学模式，让学生在学习中产生沉浸感、获得感，提高学习的幸福感，从而真正提高教学质效。例如，在学习计数循环时，通过设置生活中的乐透彩票选号的情境，提出界面和功能的需求，进而设定批量产生随机数的目标，让学生在学案中自学循环语法，体会循环思想，完成应用开发，锻炼各项关键能力，并能运用于生活。
3.善用支架，借助平台。当前，信息技术越来越深入地和学科教学融合，信息技术课程更要善用信息技术，以提高本学科的教学效能。程序设计课程不仅是四十分钟课堂教学时间内的事，更是长期、递进、互促的教学活动。教师可以利用强大的在线教学平台，形成教学支架，对学生的学习过程进行管理、评估和数据分析，让学生群体在虚拟学习社区中互通有无，实现教学相长。例如，利用开源的Moodle魔灯教学平台，部署程序设计体系课程，提供各种教学交互形态，突破时空限制，完美地实现课堂教学向课后的延伸。教师还应系统开发短小精悍的微课等辅助教学资源，让课堂通过在线技术永不下课，让学生随时可以得到及时的指导。当然，程序设计教学微课也应注意时长控制、重点突出、手法适当、字幕精炼、总结到位等。通过大数据及新技术实现适合教育，让学生个体的核心素养得到个性化的发展，也是信息技术课程的探索目标和愿景。
总而言之，初中阶段的程序设计课程是计算思维核心素养培养的重要途径，教师需要让学生在高效掌握知识的基础上，建构学科特有的高级思维模式，发展关键认知能力，推动学科教学的发展和进步。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王慧敏，王戈，胡秋萍，等. 以计算思维为导向的《Scratch趣味編程》教学设计[J]. 中小学信息技术教育，2018（1） .
[2] 于永昌.大数据时代的教育[M]. 北京： 北京师范大学出版社， 2015.
（责任编辑 周侯辰）