跳出编程说计算，习得技能育思维

    唐涛 桂秋艳

    2019年10月，笔者主持并参与了浙江省“百人千场”名师送教（小学信息技术衢江专场）活动，有幸与多位信息技术界大咖面对面交流，大咖们的观点让笔者感想颇多，在此与大家一起分享。

    核心素养下的课堂技能操作是手段，思维才是目的。回首自己平时的教学，只将计算机作为“一点一按”的机械工具，课堂简化成为形式上的欣赏课、画图课、作品课等，缺乏具有思维含量的探究性实践。那么，如何在非编程课中渗透计算思维的教学？如何在现实的情境任务、非结构化的数据及跨界的综合运用中直指核心素养的养成呢？笔者反复自问，再次整理笔记，决定按计算机解决问题的流程，从“一炼二转三解四用”做起，且行且思且改。两节送教研讨课的课题为浙摄版小学信息技术四上的《制作通讯录》，同课异构。本课教学难点是根据需求增删表格的行、列，掌握方法;理解并分析表格解决问题。执教的两位教师呈现出风格迥异的教学过程。

    ● 策略一：提炼——“炼”出真金始为精

    由情境任务“提炼”出数學模型。

    教师A课堂片段：（创设情境，引出问题）尚礼小凤凰所在班级垃圾桶内凌乱，需要分类，请你帮它分一分。

    呈现良构性文本资料：

    昨天：香蕉皮 ?饮料盒

    塑料袋 ?作业纸

    今天：牛奶盒 ?果核

    铅笔屑 ?鸡骨头

    学生给出分类方法：

    （1）文字分类;（2）表格分类。

    至此，教师A基本上引出了本节课的学习内容，揭示课题利用Word表格进行垃圾分类，明确两大类垃圾（列）名称，即可回收垃圾和不可回收垃圾。

    教师B课堂片段：（创设情境，引出问题）师生见面，鼓励学生介绍自己，出示班级座位表，让学生描述自己的位置，提前渗透表格行列知识，为后续教学做铺垫。视频播放亲身经历，玉树关爱行，为贫困孩子挑选爱心书包，进行数据整理。

    呈现劣构性文本资料：

    a书包：红色面料图案超级飞侠、长30cm宽25cm高50cm、255元一个、外料PU皮里料尼龙、最大容量37.5L、双肩背带（带拉杆）、时尚可爱，省力;b书包：蓝色鲸鱼图案、192元一个、单肩背包、45×20×45cm、40.5L、化纤材质、大方美观;c书包：98元一个、军绿色满天星图案、40×30×50cm、可装60L、尼龙材质，朴素耐用。

    学生阅读后提取书包名称：a书包、b书包、c书包;书包项目：颜色、尺寸、价格、材质、容量、样式特点。

    教师设疑，提出问题：有好的方法比较三类书包吗？学生回答：表格类比。

    教师再结合班级课程表、课外书籍表，详细介绍表格组成（行列单元格）、行列标题，将表格知识讲明讲透。

    组织学生利用已知选取有用项目，自主设计表格类比，为玉树孩子挑选合适的爱心书包。

    案例评析：两位教师均从生活化的场景导入课堂，问题提出也类同。

    教师A出示结构化文本资料，学生能快速分类，但缺乏深层次数据整理，表格知识点也未讲清，从一开始就在学生认知方面留有“隐患”。

    教师B把握住本课精髓，为突破难点，课前渗透表格知识。情境中出示条件的文字表述无次序、不清晰、不完整，不具备学科的典型性;列举的信息数据需要学生梳理甄别，任务目标比较开放，表格行列数不确定……以上种种均促使学生个体深度思维的发生。后续，教师又重点讲授表格组成，做到了该出手时就出手。学生在上机操作前知识储备相对清晰完善。

    ● 策略二：转化——“转”益多行是吾师

    由数学建模“转化”为计算机问题。

    教师A课堂片段：明确用表格进行垃圾分类，直观清晰。进入学习任务前，教师讲解了表格的基本组成、行列单元格，但忽略了行列标题的介绍。接下来承接第一个闯关任务：建立表格，要求学生自学尝试，再范例演示。

    教师B课堂片段：提炼的信息多而复杂，学生一下子无从下手，此时教师利用学习单引导学生，对其思维进行有序梳理。纸质草稿（表格边框浅色线）让学生自由选取项目，绘心中所思于纸上，确定自己建立的表格需要几行几列。随机点名汇报，因学生自身思维和选取项目的不同，结果从3行4列到4行5列甚至更多。教师适时追问表格不同怎样快速改变（添加）？考虑3行4列、4行5列应是行/列标题各增加一行/列，而不是简单地只增加一行或一列。

    案例评析：教师A考虑到了表格知识前置讲授，但形式上还是以教师讲解为主，学生被动聆听，转化为内在认知效果不明显。情境问题上数据太过条理化，让学生动（计算）起来的机会不多，虽建立了基本的表格框架意识（两大类、两天），但学生普遍错误地认为是建立2行2列的表格，而忽略了行/列标题还需再占一行/列，造成教学过程中还得回过头去纠正错误认知，这在一定程度上影响到了后面环节的时间分配。

    反观教师B，此时并未让学生动手操作，而是反其道行之，依托纸质的书包信息一览表再次固化学生前期的数据提炼结果。学生在纸上自主设计分类表格，打好草稿，同时也在潜意识中接受了教师设计上的良苦用心，选取书包项目即为数据整理、行列标题确定，表格的行列数选取即为规划计算，表格的变化即为思考表格行/列增删真的原来如此简单，还是说要好好探究其背后的奥秘。至此，两堂课，学生由数学建模“转化”为计算机问题方面的效果高低立判。

    ● 策略三：分解——“解”柔桑叶却吐丝

    由计算机问题“分解”成算法描述。

    教师A课堂片段：设置分层闯关任务，引导学生建立表格—增删时间列—美化表格，边做边尝试，以问答方式串联起前后三层任务，有范例演示，有集体学习。

    教师B课堂片段：在任务设置上大致相同，根据规划在Word中插入表格（其间穿插讲解多种方法）—输入项目标题，完善表格信息—调整美化表格，保存作品。

    案例评析：教师A分层任务教学中，看似利用表格分步解决垃圾分类问题，但执教过程中有多处存在瑕疵（或让学生在理解上易产生歧义），效果不佳，课中表格作用没能得到充分体现。例如，在增删时间列任务中，原计划是让学生在3行3列表格的基础上再增加一行，添加“前天”垃圾分类信息，学习表格增删方法，但有超过一半的学生理解成重新建立一个表格进行分类。在美化表格任务中，学生展示的大部分是对页面底色和边框进行了设置，没有真正理解教材意图，仅是针对表格属性进行美化。

    教师B在用表格解决书包挑选的问题时，在数据分析、表格组成和草图设计上花了足够的时间，学生动手实操因而比较流畅，大部分均能按照自己的设计意图，通过表格信息对比挑选出合适的书包，特别是在美化表格时，有学生提出运用表格设计，直接套用Word自带的样式对表格进行设置，找到了便捷的方法。虽因时间关系导致课后拖堂，但也无伤大雅。

    ● 策略四：应用——“用”君之心行君意

    由算法描述“应用”到程序实现，问题解决。

    教师A课堂片段：课尾，小组推优，展示评价。各小组呈现代表作品，学生说优点，教师小结，延伸到希望每位学生也能争当优秀的尚礼小凤凰，保护环境，垃圾分类，从我做起。

    教师B课堂片段：结尾，让学生展示自己的表格类比结果，呈现各种不同的对比方式，无论是从颜色、样式，还是价格等条件考虑，万化归一，最终跳出三种书包实例的选择限制，直指同一款书包要求——价格便宜、耐用耐脏实用、背起来方便等，为问题的解决提供了可行性的方案。

    案例评析：教师A结尾阶段预设通过学生分类结果展示，引导学生感受运用表格进行分類整理的优势和便捷，可惜设计的待解决问题本身偏弱了些，学生们只知其然而不知其所以然，无从感知表格的作用，偏离了本课知识目标预设的初衷。

    教师B从一开始就基于爱心书包挑选问题，让学生感知并处理数据，再结合当地需求，运用表格类比项目进行分析，最终挑选出合适款式。学生们基于条件但又不局限于条件，针对问题评议确定表格结论，所述方法创新有效、切实可行，学生们得到了锻炼，有所思有所想。可以说，本堂课很好地把握住了知识（问题）和技术学习的关联与冲突，突破了教学难点，体现了表格在劣构信息向良构转换过程中的价值。

    从生活化、非结构化的文本资料，引出问题思考、数据提炼，再过渡到算法的描述，最后建立程序步骤、解决问题，这不正是学科核心素养在有限课堂教学中最好的落实吗？

    课虽落幕，余味尚存。反思当下我们在谈论计算思维教育时，似乎就是在谈论编程教育，甚至很多时候大家认为这两者就是一回事。但实践证明，从学生思维计算和解决问题的角度来看，计算思维的培养是可以脱离编程展开的。因此，编程并不等同于计算思维，它只是培养学生计算思维的一个重要工具或途径，在小学中高段非编程课中渗透计算思维的潜意识教学，利生利教利学。

    综上所述，计算思维作为信息技术学科核心素养之根基，其重要性不言而喻。如果能将计算思维提前渗透到小学信息技术非编程课的教学中，则能对学生们学习课程的“思维性”及“基础性”产生巨大的提升作用。