随着人工智能时代的到来，在信息科技学科培养计算思维正在成为学科教育的重点。计算思维涵盖了问题分解、算法设计、数据分析、创新性思维以及解决复杂问题的能力，对于学生的综合素养和未来的职业发展至关重要。2022年版义教信息科技课程标准中明确指出信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任是本学科培养的核心素养，其中计算思维被视为其他核心素养的基础。本文旨在探讨在数字作品创作教学中如何运用有效的教学策略，引导学生分析问题、设计算法、解决问题、创作作品，以提高学生的计算思维核心素养水平。

一、数字作品创作中的计算思维培养

1.计算思维内涵

计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中进行的思维活动，包括抽象、分解、建模、算法设计等。计算思维在知识学习和技能操练基础上，注重让学习者尝试分析问题、制定方案、领悟要领、内化实践，从而解决问题，提升能力。具备计算思维的学生可以运用抽象和分解的方法对问题进行建模，并设计出合适的算法以形成解决方案。计算思维的培养不仅有助于提升学生解决问题的能力和创新意识，更注重引导学生积极运用信息技术，解决生活实际问题，因此对学生来说具有重要意义。

2.数字作品创作的类型及教学特点

初中信息科技学科中数字作品包括演示文稿、电子小报、网页、scratch、动画等类型。数字作品的主题可以与生活息息相关，来源于生活，又服务于生活。如制作防疫宣传电子小报，垃圾分类动画等。这些熟悉的生活经历更容易引发学生的兴趣与思考，有助于学生对相关知识与技能的分析、理解、实践与应用。数字作品创作教学将教学内容蕴藏在问题解决过程中，有效地克服了学生的思维惰性，促使学生在学习过程中习得新的技能知识，在解决问题的过程中发展和提升计算思维素养。

3.数字作品创作培养计算思维的优势

数字作品创作教学通常以项目为形式、以问题为导向，在具体的主题情境中，引导学生进行作品任务分析，设计制作方案，实施创作，完成各种数字作品。在此过程学生会经历问题的理解、分析、解决、总结迁移等，达到发展计算思维的目的。谢忠新等研究将计算思维的概念与内涵与我国中小学信息技术课程的培养目标结合，依据计算思维的五个要素，包括算法思维、评估、分解、抽象、概括，设计并分析了在信息技术学科教学中培养学生计算思维的课堂活动。在数字作品创作教学中注重学生通过对问题的分析、方案的设计、实践的开发和作品的完成来学习，对应的在问题分析中培养有效抽象问题能力；在方案的设计中用到分解问题的计算思维元素，以及方案的流程是一个算法模型的学习；在实践的开发中进行作品评估能力培养。

二、面向计算思维的数字作品创作教学策略

1.“问题导向策略”引导学生有目标的思考

问题导向的教学，在提出问题后，通过定义问题、分析问题、制定解决方案、评估和优化、总结和反思等一系列的活动来解决问题。在数字作品创作中，问题导向教学是培养计算思维的有效途径。在整个学习过程中，教师是问题的引导者，鼓励学生提出问题，分析问题，激发学生的好奇心，引导他们对问题积极思考。同时，教师又是解决问题的策略和方法的分享者，帮助学生更好理解相关概念和技术，提高他们解决问题的能力。而思考问题、解决问题、评估问题的过程都有助于学生计算思维的培养。

如：制作一个关于环境保护的数字作品，教师可以引导学生提出以下问题——

如何使用数字媒体表现环境问题的紧迫性？

如何设计引人注目的场景来吸引观众？

如何利用计算机工具来创建可交互的元素来提高观众的参与度？

如何解决在数字作品中可能遇到的技术挑战......

上述问题将引导学生思考环境保护主题的不同领域，学生在不断反思与总结中提炼关键信息，不断完善作品创作方案与实施过程。其中，这些问题组成学生思考的支架，从中抽象出保护环境主题数字作品所应该包含的要素，对应计算思维的抽象能力培养；同时教师进阶问题的提出无形中也在分解整体作品的设计过程，对应计算思维中分解问题能力的培养。

2.“因势利导策略”激活学生已有体验

数字作品的创作主题选择贴近学生的学习与生活，将教学内容与生活实际相结合，激发学习兴趣与潜能，培养学生的实践能力和创新精神。教师要善于发现和利用生活中的实时热点和常见问题，让学生感到学习内容与自己息息相关，理解知识与生活之间的联系，并能有意识地利用所学知识去解决生活实际问题，提高计算思    维的能力。如旅游行程规划创作主题。当学生面对这些具有实际体验的问题时，学生自然而然会联想到自己的经历，并总结出需要解决的一个或多个问题，如何确定旅游的路线、需要携带的物品、交通工具，旅游经费等，教师应当在学生无法理清问题头绪的时候，引导学生思考，哪个是旅游的主要问题，哪些是次要问题如何有序去解决这些问题。这个过程就是学生计算思维使用和提升的过程。学生同时也会使用生活中的一些常用软件，来获取交通信息、行程信息等，并通过分析数据，得出最优的规划结果。这些活动和行为恰好培养了学生的算法和评估的计算思维能力。

3.“团队合作策略”促进互补

在数字作品创作中，单个学生的能力未必能够应对多方面的问题，有的学生善于分析问题，有的学生善于操作实践，教师要充分发挥小组优势，通过分工合作的方式进行团队学习。教师可以先提出一个具体的主题或任务，让学生在小组内进行讨论和协作，而这个过程中，分析、抽象能力强的同学，能提出有针对性的意见，有助于开拓其他小组成员的思路，从而提高小组内其他同学分析、抽象的计算思维能力，并运用算法思维制定出方案和步骤。在创作过程中，学生需要相互学习，相互协作，共同完成作品，并在完成后进行交流评价，这个过程中培养了学生的评估思维，需要小组成员共同使用计算思维中的评估能力多角度展开，思考作品的不足和改进方法。总体而言，数字作品创作小组合作学习是一种可以相互学习、探讨的过程，可以有效的培养学生计算思维能力。

三、面向计算思维的数字作品创作教学实践

而王荣良教授则在《计算思维对中小学信息技术课程的影响初探》一文中阐述了计算思维的基本概念，提出在中小学开展计算思维教育对信息技术课程目标、内容和方法可能产生的有益影响^[1]。此外，他在《计算思维教育》著作中详细介绍了计算思维教育的教学原则，包括操作性与实践性相结合原则、直观性与思想性相结合原则、规整性与创造性原则^[2]。结合专家的经验，笔者围绕课后服务这一社会热点，积极开展了面向计算思维的数字作品创作教学实践。

1.二码维收集数据更便捷的教学实践

围绕“调查学生上学交通方式”这一任务，学生经过一系列的问题讨论、方法选择和实践反思后，根据经验确定需要调查的数据内容；了解各种调查方法的优缺点并制定调查方案；确定最便捷的调查方法是使用二维码进行调查；二维码制作软件的选择；表单的设计、怎样呈现二维码给填表者、如何收集汇总等。整个过程旨在发展学生的抽象、分解、算法、评估等能力，在解决具体问题的过程中培养计算思维。

（1）培养有效抽象问题能力：抽象思维有助于从大量信息中提炼出关键要素，把握问题的本质。在数字作品创作中，具备抽象能力的人能够更好地理解项目需求，从而有针对性地进行设计和创作。而在二维码收集数据的活动中，学生首先要根据日常的生活经验提炼抽象出任务中的关键信息，在制作表单及汇总数据时也要理清关键信息之间的关系才能转换成表格。这种抽象思维的训练有助于学生更好地理解复杂问题，提炼关键信息，从而培养他们的抽象思维能力。

（2）培养合理分解问题能力：将数字作品创作分解为若干个简单任务，每个任务都是一个小的、可实现的目标，有助于学生更好地组织学习，提高创作效率。如上述例子，就是将二维码收集数据这个大问题分解成调查哪些数据、用什么方法调查、怎么制作二维码等更小的问题，并依次解决来达到完成目标。这种分解问题的能力有助于学生培养分析问题、化繁为简的能力，让他们学会如何将复杂问题拆分成更易于处理的模块。

（3）培养算法能力：在二维码收集数据的过程，学生体验并形成了解决问题的具体方法和步骤，并可以尝试使用此方法解决生活中其他问题。学生可以更深入地理解问题的本质，培养他们的逻辑思维和问题解决能力。在数字作品创作中，具备算法能力的人能够有针对性地设计数字作品，确保作品的实现性和可行性。

（4）培养评估能力：在整个二维码收集数据的过程中，对学生评估能力的培养贯穿始终。学生通过评估分析各个子任务的优势和不足，选择最适合的方法、过程或工具，为后续创作提供保障。学生在不断地尝试和改进中完善创作过程，优化方法和策略，提高作品质量，在潜移默化之中发展评估能力。

总之，数字作品创作作为一种实践性较强的学习方式，有效地培养学生的抽象、分解、算法和评估等能力，有利于学生计算思维的形成。

2.数字作品创作中数据可视化与计算思维

在数字作品创作中的数据可视化的教学中，学生需要经过多个步骤的处理才能达到效果，而且步骤与步骤之间的关系比较紧密。

1.明确创作主题。

教师首先呈现两个场景图，有的学校课后服务开展丰富多彩的画面，有的学校没有开展课后服务，学生挤拥在校门口，家长提前下班急急匆匆接孩子的画面，通过画面对比以及结合学生自身参与前后的体会，说说“课后服务开展以来带来了什么样的变化？”让学生充分认知“课后服务”的社会价值，明确创作主题。

2.引发问题探讨。

随着主题的确立，教师抛出问题：为了宣传学校的课后服务工作，怎么样才能表达清楚学校的课后服务开设情况呢？组织学生小组讨论，引导学生思考，通过小组交流反馈后，确立课后服务情况展示内容是介绍主体。

3.分解若干问题。

确定介绍主体后，引导学生思考如何展示课后服务的内容？什么是数据可视化？如何数据可视化？数据可视化工具有哪些?在学生发言讨论后，教师进一步引导学生将问题进行拆分：不同数据可视化类型的优缺点？要展示课后服务情况我们可能需要收集哪些数据？如何收集数据？什么类型的数据可视化更形象直观等问题。经过多次活动探讨后，学生就会得到若干个可以执行的问题。

4.制定计划与步骤。

针对这些需要执行解决的问题，通过小组合作的方式让学生共同制定创作计划、确定制作步骤、安排分工任务等，从数据收集类型、数据收集方式、软件选择、技能学习、数据可视化类型选择等依次完成作品创作。

5.适时评估与优化。

在实施任务的过程中，学生还要时刻对任务进行评估，判断计划的可行性，调整创作的适切性，预估课后服务情况展示结果，在分析成果的优劣后进行制作方案的优化。

多次的教学实践发现，学生在数字作品创作教学中可遵循一定的教学流程，即：明确制作流程→分解抽象任务→评估可行性→解决问题→实践并调整→概括总结，学生在整个过程中不断发展评估、抽象、分解、概括等能力，计算思维素养得以不断提升。

图1  课后服务数据可视化制作流程图

在信息科技教学中，培养计算思维是一项至关重要、长期且艰巨的任务。在培养计算思维时，教师需引导学生体验理解计算思维，将计算思维应用到其他学科、领域或生活中的实际问题中，培养学生解决问题的能力，积极应对各种挑战，适应未来的科技社会。

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参考文献：

谢忠新,曹杨璐.中小学信息技术学科学生计算思维培养的策略与方法[J].中国电化教育,2015(11).

‚王荣良.计算思维教育[M].上海：上海科技教育出版社,2014(07):195-198.