基于计算思维的中职《计算机应用基础》课程教学改革研究
郑伟俊 詹瑾 陈丹妮
摘 要：计算思维是信息技术学科核心素养要素之一，学生掌握计算思维方法能提高利用计算机对信息进行有效获取和处理的能力。文章分析了中职《计算机应用基础》课程当前教学中存在的问题并对计算思维进行阐述，根据教学问题和学生特征，提出以任务为驱动进行教学分组，将计算思维方法融进教学过程的教学模式。经过教学实践得出，这种教学模式不仅弥补了传统教学的不足，提高了学生的计算思维和信息素养，也改善了教师课堂的管理，提高了教学质量，为其他计算机相关课程提供了教学借鉴。
关键词：计算思维;任务驱动;计算机应用基础;中职课程
中图分类号：G642 ? ? ? ?文献标志码：A ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2019）12-0037-04一、引言
随着“互联网+”和5G时代的到来，计算机基本技能的学习已经在社会各行各业非常普遍。中职学校开设《计算机应用基础》课程，能够培养学生掌握基础的计算机知识和技能，学会利用计算机去解决现实中遇到的问题。那么，如何才能更好地通过《计算机应用基础》课程的教学来提高中职学校学生的计算机技能，是诸多教育研究者一直在探讨的问题。
计算思维的培养，对学生计算机能力的提高将有很大的帮助。计算思维在《普通高中信息技术课程标准（2017版）》中被明确列入信息技术学科核心素养要素之中。北京理工大学嵩天副教授在《面向计算思维的大学计算机基础课程教学内容改革》中提出计算思维的一个重要体现是利用计算机解决计算问题[1]。在2010年8月，我国9所高校发表的《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》中明确把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[2]。
中职学校注重学生技能的培养，为适应新趋势，在《计算机应用基础》课程教学中应注重计算思维的培养，更好地使学生具有使用计算机学习的能力，提高学生的信息素养，对后期其他相关课程的学习也有帮助。二、课程教学中存在的问题
《计算机应用基础》这门课程通常安排在中职一年级进行教学。对计算机专业的学生来说，学好这门课有利于后期编程课的入门学习，对非计算机专业的学生来说，学好这门课有助于对计算机的认识，提高自己的工作竞争力。因此，该课程对学生而言具有重要的专业引领作用。目前，大部分中职学校對该课程的教学目标侧重于训练学生掌握计算机实操技能，在计算机等级考试中能顺利通过。这种教学模式虽然能够使学生在一定程度上掌握课堂上教师所教的计算机知识，但同时也存在着以下三方面的问题：1.入学新生的计算机基础水平差异大
中职学校的招生生源来自全国不同地方，由于当前城乡教育水平差距较大，城区教育条件较好的学生在之前的学习中已对计算机基础知识有了一定的了解，农村等教育条件较低地区的学生，在先前的学习中没有或较少接触计算机相关的教育学习，致使入学新生的计算机基础知识和操作能力存在较大的差距，对于计算机专业和非计算机专业的学生，在学习计算机的逻辑上也有很大的差别，这给教师课堂教学带来很大的困难。2.教师教学方法单一
在实际教学中，受到传统的应试思想影响，教师在课堂教学中只注重技能和应用的教学，以等级考试为教学目标。教师讲完课堂知识后就让学生做题，过于机械化，一旦题目有所变动，学生就难以应付，同时缺少与学生的互动，忽略了教师的引导作用，难以提高学生的学习能力，也容易使教师产生惰性心理。对于非计算机专业的教学，忽略了与专业知识进行结合教学，大多数教师都采用同一种教学方法对不同专业学生进行教学，忽视了计算机应用基础与专业课程的联系及其建设性作用。3.忽视计算思维能力的培养
在课堂教学中，学生大多是按部就班地跟着教师的要求去实操做题，考试分为理论题与机考题，题目相似度高，没有创新性，凭借常识和简单方法解决问题，难以提升学生解决问题的迁移能力[3]，单一的教学方式忽略了思维能力的培养，久而久之学生只习惯做类似题目，一旦遇到新的问题就不会解决，不会举一反三，不利于知识的学习扩展，也不利于学生计算素养的提升，更容易打击学生的学习信心，严重影响后期的计算机相关课程教学。
针对以上中职院校在传统教学上的不足，本文研究并探讨计算思维培养模式，希望弥补和增强学生对计算机的认识，让学生能够理解计算机在解决问题时所发挥的作用，提高理解能力和思维能力，也给教师继续创新教学方法、提高课堂教学质量提供了新的思路。三、计算思维的概述
“计算思维”这个概念最早由美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真于2006年3月提出，他认为：“计算思维是指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等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。”[4]
计算思维的特征如表1所示，它是抽象和自动化的，正如计算机中冯诺依曼体系结构就可以理解为对计算机体系结构的一种抽象认识。简单来讲，计算思维可以理解为一种将复杂的问题分解成多个小问题，然后利用所学的计算机知识将这些问题逐个解决的思维方法。通过将问题抽象表示，进行分化求解达到最优，所以将计算思维融入《计算机应用基础》课程的教学中，有利于锻炼学生的思维能力和自学能力，同时也可以提高课堂的教学质量。四、计算思维在《计算机应用基础》教学中的培养探究1.理论基础
中职学校《计算机应用基础》是一门理论和实践相结合的课程，本研究以建构主义学习理论为基础，采用任务导向方式来培养计算思维[5]。考虑到学生的基础与课堂时间安排，本文以计算思维为主导，采用“分组教学法”和“任务驱动法”相结合的方法进行教学，可以较好地提高课堂教学质量。
具体来说，中职学校的计算机教学要根据学生专业性质和不同的章节知识、实际情况来设计不同的教学任务，以学生为主体，任务为驱动，激发学生的学习兴趣和动机。由于入学新生计算机基础知识水平差异比较大，可根据学生的掌握程度，在课堂上按“组内异质、组间同质”原则进行教学分组，通过组内基础比较好的学生来带动基础比较差的学生，组内成员相互学习，培养集体意识，更有利于课堂的教学管理。通过教师发挥组织者和引导者功能，利用计算思维的一系列方法和各种教学资源带领学生进行探究式学习，使学生在学习的过程中潜移默化地提高自己的计算思维能力。2.教学过程设计模式
教师根据学生情况进行指定分组和任务的实施，教师围绕任务而教，学生围绕任务而学。这就需要教师在教学准备、任务发布、任务实施、作品评价和学生在接受任务、明确任务、完成任务、交流学习中运用计算思维进行教与学。学生运用科学的计算思维方法去明确任务，结合任务进行组内学习，共同探索新的知识，最后围绕作品进行交流与共享，巩固知识点。
在此过程中，教师以高效的计算思维方法进行指导与交流，引导学生发现问题、思考问题和解决问题，进而学会自己举一反三，提高学习能力。根据以上讨论的理论基础，构建计算思维教学模式，如图1所示。
（1）任务设计与分发
以《计算机应用基础》课程中Word模块为例，根据学生掌握程度，要求学生完成利用Word制作板报的任务，为本专业学生后期制作营销策划书奠定基础。教师可以根据学生专业性质，结合课堂内容和计算思维的一系列方法设计合理的任务，对于学生来说，完成任务能够激发和驱动学生的学习兴趣和协作精神。总任务实施表设计如表2 所示。
教师将课程任务设计好后，就可以围绕任务进行教学，学生则可以围绕任务进行学习。在此过程中，教师可以采用计算思维方法将总任务进行拆解，分离（SOC）成多个小任务，向学生讲解完成任务的要求，引导学生进入课程设计的学习情境中，明白如何将复杂的问题进行抽象分解，使学生进入学习状态，同时教师也应运用计算思维方法指导学生明确任务目标，引导学生在组内运用计算思维展开探讨，自主分析问题，寻找问题的解决方法。学生在教师的帮助下，运用启发式推理探索完成任务所涉及到的相关知识点，并用抽象思維建立学习框架，自主分析问题，确定任务目标后进行组员分工。
（2）任务实施
学生经过对抽象复杂的总任务进行约简拆分并进行组内分工后，便进入到具体实施阶段。此时学生完全进入任务学习状态，教师在此过程中也应运用计算思维的一系列方法引导学生收集资料，在海量的数据中进行筛选和区分，让学生通过组内协作讨论，不断发生思想碰撞，进行深入探索，并根据小组做出的设计规划稿进行分工，将所涉及到的知识点如字体和段落的设置、图片和艺术字等分解成小任务进行操作，最后进行合理组合。在此过程中，学生不仅通过任务学到了知识与技能，同时计算思维也在无形中得到强化，课堂纪律和教学质量都能得到很好的改善。
（3）评价与反思
根据所探讨的教学模式，学生完成任务后就是教师结合计算思维方法，对整个任务的实施过程进行评价概括阶段与反思阶段。教师引导学生进行小组作品展示和交流心得，小组间互相进行评价，在此过程中学生意识到自己的遗漏并巩固知识，学会知识迁移，能将所学到的知识运用到学科学习，教师做归纳总结并对比较好的作品进行表扬，对需要完善的作品进行鼓励，激发学生的学习信心和动力。3.效果分析
课堂教学任务完成后，本文结合学生提交的作品和课堂上的学习情况，以及在学期末对学生进行访谈的结果来分析此教学模式实施后的结果。因实施任务分组之前已经对学生的知识水平情况有所了解，故期末访谈时，在7个小组中各选出一些基本情况相当、知识水平不等的学生进行访谈。
根据课堂任务情况显示：通过结合计算思维和任务的教学之后，大部分学生不仅对之前掌握的Word模块知识有了新的认识，在思维能力上也有很大的提高，懂得利用计算思维系列方法解决问题。
期末访谈结果显示：大部分学生对计算机知识都有了新的认识，能够利用计算思维的方法去解决问题。比如Excel模块中数据处理的学习，能区分Word和Excel这两个模块的学习内容和方式的不同，在数学课堂上也会将复杂的问题进行分解，有意识地去找最优解，说明学生经过此教学模式的教学后，自身的思维有了很大的提升。
任务是知识与技能的载体，学生通过作品的完成，与小组间进行分享，巩固并扩展了知识，在反思阶段，可将知识点进一步内化，提高综合能力和探究能力。
计算思维重在方法，通过以任务为驱动，充分体现学生主体地位，教师引导学生通过计算思维方法学会分解复杂的问题，构建自己的学习框架，自我梳理掌握学习技巧，提高计算机操作技能，重视计算思维的培养，学生个人的信息素养在潜移默化中也得到提升，使课堂的教学质量进一步提高和改善。五、结束语
中职《计算机应用基础》教学不仅要让学生掌握计算机基础技能，同时也应注重学生计算思维能力的培养，使学生具有利用计算机知识解决工程实际问题的能力。
本文针对中职院校在传统教学上存在的学生基础差异大、教学方法单一等问题，将计算思维方法运用于课堂教学实践进行探索研究，采用“分组教学法”和“任务驱动法”相结合的方法进行教学，得到较好的课堂教学质量，让学生能够理解计算机在解决问题时所发挥的作用，提高了信息素养和学生运用计算机高效解决问题的计算思维能力。这种培养方式可为其他计算机课程教学提供借鉴，也给教师继续创新教学方法、提高课堂教学质量提供了思路。但也需结合实际情况做出相应的调整。参考文献：
[1]嵩天，李凤霞，蔡强，等.面向计算思维的大学计算机基础课程教学内容改革[J].计算机教育，2014（3）：7-11.
[2]九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教学，2010（9）：4+9.
[3]白珍，李辛.高中信息课发展学生计算思维教学策略研究[J].教学与管理，2018（30）：115-117.
[4]Wing J M. Computational thinking[J].Communications of the ACM，2006（3）：33-35.
[5]张兆芹，陈守芳，贾维辰，等.职业教育中学生计算思维能力的培养方案探析[J].职教论坛，2016（3）：14-19.
（编辑：李晓萍）
