基金：2023年江阴市教师专项课题《基于核心素养理念的中职信息技术课程教学设计与应用研究》《基于“计算思维”的中职信息技术实践教学的过程性评价研究》阶段性研究成果。

一、前言

计算思维是指个体运用信息技术的思想方法，在分析处理信息、解决问题过程中产生的一系列思维活动。计算思维作为中职信息技术学科四大核心素养之一，其培养的重点领域已融入课程的培养要求中。中职信息技术是中职学生计算思维培养中的重要课程，信息技术既可以作为计算思维训练的工具，也可以作为专业课程内容帮助学生展开计算思维训练。案例教学法是一种常用的教学方法，它通过具体的实例来讲解和展示问题的解决过程，让学生在学习处理问题的过程中获得一手知识并得到一定的思维训练。通过案例教学的方式可以训练学生的计算思维能力，该教学方式能够帮助学生训练问题的分解、抽象能力，并形成一定的算法思维能力。

二、中职信息技术课程教学现状

当前中职信息技术课程面临诸多挑战，诸如学生积极性不强，教学形式单一，教学材料太陈旧，理论与实践联系不紧密，理论教学同实践操作分离等现象，计算思维培养不够重视且投入资源也不够丰富。为此，我们必须意识到改善优化教学方式和引入丰富教学工具来帮助中职信息技术课程提升学生对课程的积极性，提高教学质量。面对中职信息技术新课标要求重点培养学生计算思维能力，我们需要思考如何利用有效的教学方式，如案例教学法等教学方式去开展中职学生计算思维能力培养活动。以案例教学法的方式开展信息技术课程的教学能够满足课程的教学目标，对培养学生的思维能力和实践能力有一定的帮助。

三、以计算思维为导向的案例教学设计

以计算思维为导向的案例教学设计，主要设计教学活动开展的框架结构，明确教学案例设计的原则与思路，选择计算思维赛题、学生作品分析为教学评价依据。

（一）教学过程设计

1.教学活动框架

为了将计算思维能力培养融入到中职信息技术课程中，教学活动过程需要进行调整，调整的方向主要围绕实现单个模块内容着重培养某个计算思维技能为目标。在程序设计入门教学活动框架中，教学过程分为：“引入案例，创设情境”“分析思考，提出问题”“分解抽象，编写程序”“分享程序，修正反思”四个环节。每个教学环节中，教师都需要遵守一些理念，例如开展带有认知主义思想的教学，即教师坚信学生能够学懂知识，能够在学生不理解的时候反复地教授知识，调整知识结构以便于中职学生深入理解。教师可以带有人本主义的理念开展教学活动，以平等、带着赞赏的心态与学生互动，绝不因中职学生的成绩、课堂表现不理想而带有排斥心理。教师也可以引导学生建立各自的小组，引导小组成员内部积极交流或开展小组间的比赛，形成学生间相互追赶的学习氛围。

（1）引入案例，创设情境

教师通过引入有趣的课外知识吸引学生的学习兴趣，引入的课程知识要与课程内容紧密相关。学生在知晓解决引入知识的基础上面对老师提出的复杂情境，能够产生出利用相似问题解决方法处理当前问题的模糊意识。这个模糊意识能够在一定程度上增强学生学习的自信心，对后续计算思维的培养提供帮助。当学生拥有模糊意识后会问题解决工作，学生便进入了教师设置的教学情境中。在教学情境中，教师需要为学生给予提示，并通过提问、总结观点、暗示等方式引导学生发现情境表达的现象或问题。

（2）分析思考，提出问题

在讲解完课程新知识教学后，教师引导学生利用新知识去解决案例情境中的复杂问题。案例教学过程中，存在学生们的学习兴趣很高昂和氛围很和谐的现象，但他们的兴趣与热情可能仅仅与处理情境问题有关，对于课程的新知识仍然存在较强的排斥心理。教师仍需要详细地讲解课程新知识，引导学生回忆课程前一环节的解决过程，鼓励学生将课程新知识作为工具去处理发现的问题。学生在发现问题后，在老师的引导下逐步思索，最终形成问题的模糊解决过程。

（3）分解抽象，编写程序

学生需要清晰完整地表述出相关抽象问题的解决过程，通过流程示意图、伪代码等手段将思维表达出来。教师在这一环节中重点任务是引导和启发学生思考如何去让方案高效地解决面临的问题，并帮助学生构建思维清晰的解决方案。学生需紧随老师的引导，认真将分解出的程序步骤以程序语言的形式抽象表达出来，然后绘制出准确完整的流程示意图或程序伪代码。学生根据示意图或伪代码，按照编程规范写出对应的程序代码。至此，学生便获得了课程情境设立的解决方案，但学生还需要对解决方案做修正与优化。

（4）分享程序，修正反思

学生经过三个教学活动环节后，已经形成了问题的解决方案，但该解决方案可能不够完善，或存在一些小的瑕疵。为此，教师在课堂中组织分享交流活动，鼓励每个同学将自己的思维过程同其他同学分享讲解。同学们可以分享活动中，观察发现他人作品中存在的不足，或通过对个人方案的反思总结进行改进与优化。

2.教学过程对计算思维培养的体现

计算思维是一个解决系统性问题的过程，也可以表述一种算法，或一堆计算机需要处理的步骤。计算思维的培养工作常通过暗示、引导、讲授等方式，引导学生掌握解决问题的算法思路或计算机操作步骤。

在教学内容方面，选择算法特点较为明显的“选择与分治”“for循环与穷举”“函数与递归”课程知识，并引入了与之紧密相关的算法思想，帮助学生理解教材知识和将零散的专业知识串联起来。在教学方法方面，选择了案例教学法的方式开展课程教学，学生在教学活动中需要经历发现问题、分析问题、解决问题、完善解题思路等过程。在此教学活动中，能够实现在单个教学环节中对学生计算思维某一方面的重点培养，例如在分析问题过程中重点培养抽象思维，在完善解题思路的过程中重点培养迁移思维。此外，设计的教学活动中布置一些课堂任务，形如汇总需求、绘制程序示意图、总结解题过程、评估思路等，学生进行这些课堂任务的解决过程也可以得到相关的计算思维训练。

（二）教学案例设计

1. 教学案例设计思路

（1）案例设计的基本要求

教学案例的设计需要具备一些典型特征以区别于普通的教学例子，比如真实性、典型性、启发性等。真实性是指，教学案例的来源需要是教师依据教学实践经验总结整理而来，创设的情境是依据专业领域教学的需求而选择的，而不是虚构、杜撰出来的。例如中职信息技术课程的教学案例，需要体现程序设计课程的专业性，案例元素要从真实的程序设计课程教学活动与编程领域的需求中汇总而来。典型性是指，现实中案例是无穷无尽的，有的案例描述的是行业的普遍现象，有的案例描述的是行业特殊情况，两者都具有一定的教学意义，但好的案例一定是富含典型特征的案例能够给予学生多方面的启发。因此案例选择是一个区分普遍情况与特殊现象的过程，教学中的案例一定要具有普遍性以帮助学生抓住问题主要矛盾，并将该问题的解决方法应用于类似问题处理中。学生能够在掌握主要矛盾的基础上也可以快速把握次要矛盾，这也体现了学习的主次关系。启发性好的案例能够引发学生的共鸣，在学生的脑海中留下深刻印象，学生通过反复思索可以加深对知识的理解。案例是为分析问题、讨论问题、解决问题提供的情境，在该情境中学生能够激发个人的探索欲、学习兴趣，并在对案例的分析、研讨与问题逐步解决过程中获得大量的一手知识，这些知识也是课程所要教授的知识。

（2）教学案例设计过程

教学案例的设计主要包括构思案例、结合教学方法与计算思维、形成教学案例、应用几个步骤。其中构思案例环节主要包括对学习者分析、教材分析，以及遵循案例教学法的案例选择原则，结合教学方法与计算思维环节是将案例教学方法与计算思维相关理念引入案例的设计中，形成教学案例环节主要是将前期工作汇总形成具体的案例，最终便是案例的应用教学环节。

计算思维的培养的主要任务有计算思维核心技能的培养、计算思维态度的培养。计算思维核心技能包括抽象、分解、算法思维、评估、迁移为核心的多种思维方式。计算思维核心技能的培养在于设计恰当的教学活动将单个或多个计算思维方式融入到日常课堂教学活动中。其中，算法思维指的是让学生能够借鉴计算机的算法来思考问题；分解是指将复杂问题分为若干易解决的小问题来处理的方法；抽象是指通过抽象分析将工作中的核心与次要问题剥离出来；评估是指解决方案的设计与估量，体现在运算能力和存储容量之间折中的思维方式；迁移在于将人类已有问题的处理经验移植到新的问题中去。计算机思维的态度是指，一个具有计算思维能力的人应该具有对问题的承受力，自信心、对存在歧义事物的宽容度，学习合作交流的态度等态度。

2. 教学内容对计算思维培养的体现

培养学生的计算思维能力，离不开对计算机知识和编程知识的学习。目前计算思维培养的教学内容多与计算机数据相关，学生通过汇总分析计算机数据训练个人计算思维能力。例如在“程序设计入门”模块内容中通过培养学生收集和分析程序示意图的方式培养学生计算思维能力、通过培养学生收集和分析输出变量值的方式培养学生的计算思维能力；在“人工智能初步”模块内容中培养学生收集和分析人工智能接口输出结果的方式培养学生的计算思维能力；在“图文编辑”模块内容中收集和分析文档材料的方式培养学生的计算思维能力。综上所述，培养学生计算思维能力的教学内容需要具备产生计算机数据的可能，以供学生在对课程产出汇总和分析的过程中训练个人计算思维能力。每个案例均为学生提供了大量的收集和分析计算机数据的机会。

（三）教学评价方式设计

1.计算思维赛题

计算思维赛题通常包括编程题、算法设计题和数据分析题等。编程题一般要求参赛者在规定时间内，根据题目要求编写程序，实现特定的功能。算法设计问题需要参赛者设计出一个有效的算法来解决给定的问题。数据分析题需要参赛者分析给定的数据，并根据数据的特征和趋势，提出相应的解决方案或优化策略。计算思维赛题题目类型包括算法设计与数据分析，用于考察中职学生的计算思维意识训练情况。

2.学生作品分析

课堂作品是学生们在教学过程中产生的思路的记录及制作的个人作品等内容，通过对课堂材料的分析可以掌握学生们在教学过程中的真实状况。实验班在教学过程中，由于采用的是全程机房教学，同学们能够将个人笔记和思绪记录在电脑中供教师分析。对照班的实践教学中可收集到学生们的课堂作品，对作品分析可反映学生们的思维培养情况。

作品分析是对学生在课堂学习期间产生的材料、作品进行分析，了解学生在学习过程中对知识的掌握情况、实践能力的训练情况。通过作品分析，教师能够直观地将学生课堂学习的结果展示出来，获得教学效果的真实反馈。

四、结束语

通过对笔者所在的中职学校学生的问卷调查和教师的访谈，发掘中职信息技术课程教学一线的真实情况和真实需求。依据需求和现状，参照教学案例设计的要求，引入部分中职计算机专业必要的算法思想，设计出了以计算思维导向的信息技术课程教学案例。通过案例教学的方式，将设计出的教学案例在中职学校中进行教学实践，获得了真实的培养结果。以计算思维为导向的中职信息技术案例教学，有效提升中职学生的问题分析与解决能力，计算思维能力得到了训练，对其未来的职业发展拓宽了道路。

参考文献

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[3]张馨元.游戏机制在信息技术计算思维培育中的应用——以《算法和程序设计》单元教学为例[J].福建教育学院学报,2022,23(06):61-63.

[4]王琦伟.计算思维在中职计算机专业教学中的培养——以Python教学活动为例[J].中国新通信, 2021,23(02):216-8.

作者介绍：徐英（1976—），女，教育硕士，中学一级，研究方向为信息技术技能教学。

基金：2023年江阴市教师专项课题《基于核心素养理念的中职信息技术课程教学设计与应用研究》《基于“计算思维”的中职信息技术实践教学的过程性评价研究》阶段性研究成果。