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【摘要】计算思维是目前计算机界和教育界共同关注的热点，也是急需研究的重要课题之一。本文以计算思维为核心，围绕这一核心，将高中信息技术学科的课程内容进行了部分重组与补充，并采用了思维外显化的教学方法，将教与学通过解决问题的思维训练过程连接起来。本文主要探讨如何通过在课堂中实践思维外显化的教学方法，达到培养和提高学生计算思维能力的目的，以取得理想的教学效果。
【关键词】计算思维思维外显化高中信息技术教育
1研究背景
人类在認识世界和改造世界的科学活动过程中离不开思维活动。思维的作用不仅是作为个人产生了对于物质世界的理解和洞察，更重要的是思维活动促进了人类之间的交流，从而可以使人类获得了知识交流和传承的能力，这个意义的重要性是不言而喻的[1]。
在学习、工作和生活中，各种各样的技能是海量的，技能是学不完的，且容易遗忘，因此，我们不能让学生只停留在学习技能的阶段上，我们应该帮助学生逐步从掌握技能的阶段向掌握思维方法的阶段过渡，使学生能够掌握思考的方法，抓住解决问题的关键，反复在学习和生活中实践，建立自己解决问题的思维模型，以确保在不断变化的情境中能够独立解决问题，认识世界，改造世界。
2计算思维
计算思维一词由Jeannette M. Wing（周以真教授） 于2006 年提出[2]，周教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。
在传统的教学中，计算思维是隐藏在能力培养内容中的，要靠学生“悟”出来，现在要把这些明白地讲出来，让学生自觉地去学习，提高培养质量，缩短培养的时间[1]。因此，在信息技术的教育教学中渗透计算思维的培训，借助大量的感性信息，让内隐的思维过程外显出来，让学生变得“更智慧”，是值得尝试的做法。
3思维外显化教学的内涵
1.先做后学。在教师讲授内容之前，让学生利用已有的知识去解决问题，或者让学生按照标准实例去操作，之后，再由教师示范讲解。
2.思维外显。教师在进行示范讲解的时候，要将自己解决问题的思维过程利用语言表达出来，或者使用思维描述工具将其描述出来，同时也要求学生在进行实践时将自己的思考过程表述出来，或者使用思维描述工具将其描述出来，一边实践一边思考一边表述。
3.重新建构。当学生发现自己现有的认知结构不能有效地解决实际问题，学生通过实践，通过对比他人与自己的思维过程和解决问题的方式方法，通过与周围环境、他人的交互，掌握新的知识技能、思维方法，自身的认知结构就会得到发展。
4.逐步应用，建立模型。由于课堂教学时间有限，教师只能指导性地为学生提供一些应用实例、虚拟的实践环境，而在实际生活中真正遇到问题需要解决的时候，学生需要逐步地应用自己的知识技能、思维方法，通过反复的实践与积累，进一步完善自己的认知结构，建立解决问题的模型，思维的模型。
4基于思维外显化的计算思维培养的课堂案例
课堂实践活动以“加工表格信息”为主题，请看以下案例。
4.1 引入主题
我们的生活中充满了各种各样的表格数据，如课程表、作息时间表、成绩表、卫生值日表等，这些表格里面有文字，也有数字，有些表格里面的数据很简单，有些比较复杂。事实上，表格里面的数据不论简单或复杂，形态如何，它们都是在传递着某种信息，只有通过进一步地分析，才能够得到这些信息，体会到这些信息的价值。那么，我们该怎样分析这些表格数据呢？我们设计一些情境和问题，通过思维外显化教学，来帮助大家掌握分析这些表格数据的思维方法和知识技能。
4.2 选定教学活动项目——加工表格信息
（1）设定情境，提出问题1：全校展开文明班集体评比活动，作为学生会负责统计结果的工作人员，依据原则：1.每周评比时，总分最高的班级获奖；2.综合三周的评比成绩，进步最快的班级获奖；那么，你该将奖项颁给谁呢？（附：含有22个班三周成绩的评比统计表）
（2）先做后学：在进行相关技能和知识的讲授前，分组，先让学生动手动脑，思考怎样解决这个问题。
（3）思维外显：通过每组学生代表的口语表述，教师的补充表述自己的思考过程，讨论，完善问题的解决过程；教师通过对比含有3个班三周成绩的评比统计表和含有22个班三周成绩的评比统计表，介绍分析数据、灵活运用图表的知识与技能。
（4）重新建构：体会他人表述的思考过程，结合教师讲授的内容，重新完善自己解决问题1的过程，得到分析结果。
（5） 逐步应用，建立模型：设定情境，提出问题2，让学生根据本节课掌握的思维方法和知识技能解决问题，先自己动手动脑做一做，然后由教师引导小组学生代表外显自己的思考过程，教师补充自己的思考过程，最后完善自己解决问题的思考方法和知识技能。
问题2：现在在高一年级就读的李晓明同学，面临着高二分文理科的现实，李晓明同学觉得自己选文科挺好，选理科好像也不错，那么，你能帮助李晓明同学选一选吗？（附：李晓明同学的11次月考各科成绩表）
5结语
思维外显化教学对教师是一个挑战，因为我们已经习惯了更侧重于“讲技能”式的课堂教学，当我们被要求使课堂教学向更侧重于“讲思维、讲方法”式的课堂教学转变的话，我们都需要适应。该教学方法对于教师也有一定的要求，教师要学会怎样设计一些具有思考性的问题，怎样更好地与学生进行思维交流，怎样训练学生外显化自己的思维过程等。
参考文献
[1] 李廉. 计算思维——概念与挑战[J]. 中国大学教学，2012，（1）：7.
[2] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM， 2006，49（3）.
[3]董荣胜. 计算思维与计算机导论[J]. 计算机科学，2009，36（4） ：50-5.
【关键词】计算思维思维外显化高中信息技术教育
1研究背景
人类在認识世界和改造世界的科学活动过程中离不开思维活动。思维的作用不仅是作为个人产生了对于物质世界的理解和洞察，更重要的是思维活动促进了人类之间的交流，从而可以使人类获得了知识交流和传承的能力，这个意义的重要性是不言而喻的[1]。
在学习、工作和生活中，各种各样的技能是海量的，技能是学不完的，且容易遗忘，因此，我们不能让学生只停留在学习技能的阶段上，我们应该帮助学生逐步从掌握技能的阶段向掌握思维方法的阶段过渡，使学生能够掌握思考的方法，抓住解决问题的关键，反复在学习和生活中实践，建立自己解决问题的思维模型，以确保在不断变化的情境中能够独立解决问题，认识世界，改造世界。
2计算思维
计算思维一词由Jeannette M. Wing（周以真教授） 于2006 年提出[2]，周教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。
在传统的教学中，计算思维是隐藏在能力培养内容中的，要靠学生“悟”出来，现在要把这些明白地讲出来，让学生自觉地去学习，提高培养质量，缩短培养的时间[1]。因此，在信息技术的教育教学中渗透计算思维的培训，借助大量的感性信息，让内隐的思维过程外显出来，让学生变得“更智慧”，是值得尝试的做法。
3思维外显化教学的内涵
1.先做后学。在教师讲授内容之前，让学生利用已有的知识去解决问题，或者让学生按照标准实例去操作，之后，再由教师示范讲解。
2.思维外显。教师在进行示范讲解的时候，要将自己解决问题的思维过程利用语言表达出来，或者使用思维描述工具将其描述出来，同时也要求学生在进行实践时将自己的思考过程表述出来，或者使用思维描述工具将其描述出来，一边实践一边思考一边表述。
3.重新建构。当学生发现自己现有的认知结构不能有效地解决实际问题，学生通过实践，通过对比他人与自己的思维过程和解决问题的方式方法，通过与周围环境、他人的交互，掌握新的知识技能、思维方法，自身的认知结构就会得到发展。
4.逐步应用，建立模型。由于课堂教学时间有限，教师只能指导性地为学生提供一些应用实例、虚拟的实践环境，而在实际生活中真正遇到问题需要解决的时候，学生需要逐步地应用自己的知识技能、思维方法，通过反复的实践与积累，进一步完善自己的认知结构，建立解决问题的模型，思维的模型。
4基于思维外显化的计算思维培养的课堂案例
课堂实践活动以“加工表格信息”为主题，请看以下案例。
4.1 引入主题
我们的生活中充满了各种各样的表格数据，如课程表、作息时间表、成绩表、卫生值日表等，这些表格里面有文字，也有数字，有些表格里面的数据很简单，有些比较复杂。事实上，表格里面的数据不论简单或复杂，形态如何，它们都是在传递着某种信息，只有通过进一步地分析，才能够得到这些信息，体会到这些信息的价值。那么，我们该怎样分析这些表格数据呢？我们设计一些情境和问题，通过思维外显化教学，来帮助大家掌握分析这些表格数据的思维方法和知识技能。
4.2 选定教学活动项目——加工表格信息
（1）设定情境，提出问题1：全校展开文明班集体评比活动，作为学生会负责统计结果的工作人员，依据原则：1.每周评比时，总分最高的班级获奖；2.综合三周的评比成绩，进步最快的班级获奖；那么，你该将奖项颁给谁呢？（附：含有22个班三周成绩的评比统计表）
（2）先做后学：在进行相关技能和知识的讲授前，分组，先让学生动手动脑，思考怎样解决这个问题。
（3）思维外显：通过每组学生代表的口语表述，教师的补充表述自己的思考过程，讨论，完善问题的解决过程；教师通过对比含有3个班三周成绩的评比统计表和含有22个班三周成绩的评比统计表，介绍分析数据、灵活运用图表的知识与技能。
（4）重新建构：体会他人表述的思考过程，结合教师讲授的内容，重新完善自己解决问题1的过程，得到分析结果。
（5） 逐步应用，建立模型：设定情境，提出问题2，让学生根据本节课掌握的思维方法和知识技能解决问题，先自己动手动脑做一做，然后由教师引导小组学生代表外显自己的思考过程，教师补充自己的思考过程，最后完善自己解决问题的思考方法和知识技能。
问题2：现在在高一年级就读的李晓明同学，面临着高二分文理科的现实，李晓明同学觉得自己选文科挺好，选理科好像也不错，那么，你能帮助李晓明同学选一选吗？（附：李晓明同学的11次月考各科成绩表）
5结语
思维外显化教学对教师是一个挑战，因为我们已经习惯了更侧重于“讲技能”式的课堂教学，当我们被要求使课堂教学向更侧重于“讲思维、讲方法”式的课堂教学转变的话，我们都需要适应。该教学方法对于教师也有一定的要求，教师要学会怎样设计一些具有思考性的问题，怎样更好地与学生进行思维交流，怎样训练学生外显化自己的思维过程等。
参考文献
[1] 李廉. 计算思维——概念与挑战[J]. 中国大学教学，2012，（1）：7.
[2] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM， 2006，49（3）.
[3]董荣胜. 计算思维与计算机导论[J]. 计算机科学，2009，36（4） ：50-5.