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2017版《普通高中信息技术课程标准》把计算思维列为核心素养之一。通过课堂教学提升学生计算思维能力的研究也日益成为学科教研的热点，如关于计算思维内涵的研究、教学内容的研究、课堂教学实践案例的研究等。
无论认为计算思维是有计算特征的思维、是像计算机科学家一样的思维，还是运用计算机科学领域的思想和方法解决问题的思维，对于一线信息技术教师的实际课堂教学而言，计算思维到底应该教什么、怎么教、教到什么程度是教师们普遍关注并感到有些困惑的问题，计算思维的教学面临许多挑战。
培养计算思维能力面临的教学困惑
围绕培养计算思维的高中信息技术课堂教学，有一些现象值得思考。（1）以算法和程序设计为教学内容，学生普遍感到学习较困难，有相当一部分学生积极性不高。（2）学生对教师精心设计的探究性问题不是很感兴趣，反而更愿意接受教师的直接讲解，亦步亦趋地跟着做，模仿案例[1]。（3）学生更喜欢应用信息技术，追求使用更炫的技术，喜欢学习比较容易的操作技能，但对探究技术背后的知识、缘由，开展自主学习，似乎动力不足。透过现象看本质，这些现象细纠原因，可以分为以下几类。
1.对培养计算思維的教学内容的困惑
有人认为，学习程序设计是培养计算思维最直接、最有效的载体，是培养计算思维的最主要手段。但现实是，学生要编写出有意义的程序，要学习语法规则、要编写代码、要学习算法等。大多数学生，作为一名初学者，都觉得有些枯燥难懂。况且，如果学生学了几种算法和一些语法知识，能照猫画虎地编程，计算思维就提升了吗？同时，编程内容有时也与学生的日常学习生活不紧密。对计算思维理解的狭义使教学陷入困境。
2.对培养计算思维的教学深度的困惑
新课标把计算思维提升到了核心、重要的位置，但对计算思维在中学阶段的培养应该达到什么样的深度、计算思维教育的实际目标，似乎并没有充分的区分度，虽然新课标也对核心素养进行了水平1、水平2的划分[1]。从过去对知识与技能的学习到当前对思维的培养，本身就不是一个量级，一个是低阶思维，一个是高阶思维，学生感到有难度，教师感到总在门口徘徊，深入不了学生的思想。思维培养需要一定的过程和经历，是一贯的、系列的，不可能一蹴而就，需要有适合学生年龄段的目标与长期努力。
3.对培养计算思维的教学方法的困惑
无论是任务驱动式学习、项目式学习还是深度学习等教学模式或方法，都要以学情做基础，以学生为本。中学阶段，在学生的基础知识与技能还薄弱的时候，就力推计算思维培养，放手让学生搞研究、完成项目，对有些兴致高昂、资历较高的学生还可以，但对大多数学生而言，较难有特别的研究成果，习得感和成就感不足，常会使成长阶段的学生缺乏接受挑战的勇气。同时又没有中高考和家长等外力的作用，没有一贯的培养与要求，自然动力不足。对超越当前学生能力的自主探究和思维培养，学生常不愿接受。因此，宁愿选择不费脑子、较轻松的方式来应付学习。这种短视的行为，当然不会取得好的效果。
那么，如何在信息技术课堂教学中培养计算思维能力呢？我们抛开计算思维的定义，不纠结它的各种内涵和外延，回到计算思维的本真。我们来看看计算思维的特征，或者说要素，能够给我们怎样的启示。
从计算思维的特征挖掘课堂教学的方向
计算思维有许多特征，从通过信息技术课程培养学生计算思维能力的角度，主要有四个方面。（1）问题分解：在明确问题的目标与条件下，把问题进行拆分，形成具有相对独立功能的子问题，如果分解的问题比较复杂，就继续细化。（2）模式识别：对拆分后的问题，找出各部分之间的异同，分类、表征事物的特征或性状，为后续问题的解决提供依据。利用我们已有的经验、模式去认识事物。（3）抽象化：探究模式背后的一般规律，进行符号化的描述。针对信息技术教学，就是把现实问题构建成计算机可以处理的数学模型。（4）算法设计：针对相似的或有规律的问题，设计出可以逐步解决的方案。这里的算法设计指能够发挥计算机的自动化、系统化的特性，通过计算机解决问题的方案。
从计算思维的这些特征，可以看出培养计算思维的教育，就是培养学生发现和洞察事物背后规律和相互联系的教育;就是培养对问题进行解构并且会归纳总结的教育;就是学习构建模型，寻找易被计算机解决的方案的教育。这样的教育，要能够使学生面对未知、模糊、复杂或开放的问题，知道从哪里开始、知道如何系统分析、知道用计算机解决问题的方法和步骤，提升学生学习和解决问题的能力和自信心。
因此，就信息技术课堂教学而言，培养学生的计算思维，就是教师要帮助学生搭建现实与用计算机解决之间的桥梁。
培养计算思维能力的课堂教学实施策略
1.充分挖掘教学内容中的计算思维教育点
通过分析计算思维的特征，可以体会到信息技术学科教学中的许多内容可以承载计算思维培养。算法与程序设计是培养计算思维不错的载体，但不是唯一的。教师要有意识地挖掘这些教育点，创造教育契机。
如要了解人们对某一热点的看法，除了街头采访，还可以通过问卷调查、网络爬虫和大数据平台进行数据收集与计算，使学生的精力更多放在数据分析与得出结论上，而不是数据采集和计算方面。主动地发挥计算机的特点和作用，更快捷、更精准地发现、洞悉事件的本质，这就是计算思维能力的体现。进而推之，学生制作线上调查问卷、抓住研究主题的关键点、学习使用数据分析工具，撰写数据报告等，都是计算思维培养的教育点。
2.搭建现实与“用计算机解决”的桥梁，在教学方法上契合学生
学生对自己经历过的、身边的事物比较容易理解。教师在教学中，要善于抓住现实与计算机解决之间的联系，帮助学生架设桥梁，协助学生理解从对现实问题的分解到用计算机解决问题的过程和方法。
如学习用Python语言画图，如果单看Turtle那些命令和函数，量多而不好掌握，学生爱出错还不知所以然。如果把那些繁复的函数，分类成“在哪里画？”“如何定位？”“用什么画？”和“怎么画？”这种日常画画涉及的问题，把现实问题与计算机解决进行勾连，聚焦关键问题，就好理解和应用。
3.计算思维培养的深度与时机把握要适应学生的认知水平
计算思维教育的深度如何把握？是否能够主动地应用信息技术、应用计算机去解决实际问题，是一个衡量尺度。比如，如何了解今年总理政府工作报告中主要关心的内容？教师和学生可以讨论从哪里入手。教师可以引导学生用编程画词云图的方式得出结论，这种数据处理和分析是符合解题逻辑的。通过Python中的字符串、列表以及对列表的数据统计等编程实现，体现了问题分解、抽象、模式识别等计算思维的特征。主动应用计算机解决问题的方式是计算思维的深刻体现。深度是一方面，宽度也很重要。教师要把握好时机，拓宽学生的视野。
教师觉得深度不好把握，主要是因为思维、能力的测评本就不好确定。是测评算法设计多些还是编程实现多些？是测评应用能力还是测评解决问题的过程多些？对中学阶段的学生计算思维状况，目前的研究还有很大的空间，需要教育专家、教师的不懈努力。但无论如何，计算思维培养的深度应该适应学生的认知水平，并能够引领学生思维的发展。
思维的培养要建立在一定的知识与技能的基础之上，如果学生的认知水平还没有达到思维的起点，思考的空间比较小，此时老师一味地让学生思考，就可能停留在低水平上。另外，思维不会凭空产生，思维启动的缘由是遇到某种困惑、怀疑或问题。只有遇到了问题，人类的思维才会被激活[2]。所以，培养计算思维，也要把握好时机。教师可以根据学生的理解能力和认知水平，适度调整教学深度、难度和顺序，创造时机，因材施教。
计算思维培养是一个系统工程，不光是信息技术学科肩负的使命，需要数学、实验科学、人文艺术等学科的融入与结合，以及不同学段教育的共同努力，才能结出丰硕的成果。在信息高速发展的今天，知识容易老化，从知识教育到思维教育是教育发展的必然，我们任重而道远。
参考文献
史文崇. 计算思维教育的困惑与博弈[J]. 中国远程教育，2019（8）.
王荣良. 基于思维视角的计算思维教育落实[J]. 中小学数字化教学，2020（1）.
无论认为计算思维是有计算特征的思维、是像计算机科学家一样的思维，还是运用计算机科学领域的思想和方法解决问题的思维，对于一线信息技术教师的实际课堂教学而言，计算思维到底应该教什么、怎么教、教到什么程度是教师们普遍关注并感到有些困惑的问题，计算思维的教学面临许多挑战。
培养计算思维能力面临的教学困惑
围绕培养计算思维的高中信息技术课堂教学，有一些现象值得思考。（1）以算法和程序设计为教学内容，学生普遍感到学习较困难，有相当一部分学生积极性不高。（2）学生对教师精心设计的探究性问题不是很感兴趣，反而更愿意接受教师的直接讲解，亦步亦趋地跟着做，模仿案例[1]。（3）学生更喜欢应用信息技术，追求使用更炫的技术，喜欢学习比较容易的操作技能，但对探究技术背后的知识、缘由，开展自主学习，似乎动力不足。透过现象看本质，这些现象细纠原因，可以分为以下几类。
1.对培养计算思維的教学内容的困惑
有人认为，学习程序设计是培养计算思维最直接、最有效的载体，是培养计算思维的最主要手段。但现实是，学生要编写出有意义的程序，要学习语法规则、要编写代码、要学习算法等。大多数学生，作为一名初学者，都觉得有些枯燥难懂。况且，如果学生学了几种算法和一些语法知识，能照猫画虎地编程，计算思维就提升了吗？同时，编程内容有时也与学生的日常学习生活不紧密。对计算思维理解的狭义使教学陷入困境。
2.对培养计算思维的教学深度的困惑
新课标把计算思维提升到了核心、重要的位置，但对计算思维在中学阶段的培养应该达到什么样的深度、计算思维教育的实际目标，似乎并没有充分的区分度，虽然新课标也对核心素养进行了水平1、水平2的划分[1]。从过去对知识与技能的学习到当前对思维的培养，本身就不是一个量级，一个是低阶思维，一个是高阶思维，学生感到有难度，教师感到总在门口徘徊，深入不了学生的思想。思维培养需要一定的过程和经历，是一贯的、系列的，不可能一蹴而就，需要有适合学生年龄段的目标与长期努力。
3.对培养计算思维的教学方法的困惑
无论是任务驱动式学习、项目式学习还是深度学习等教学模式或方法，都要以学情做基础，以学生为本。中学阶段，在学生的基础知识与技能还薄弱的时候，就力推计算思维培养，放手让学生搞研究、完成项目，对有些兴致高昂、资历较高的学生还可以，但对大多数学生而言，较难有特别的研究成果，习得感和成就感不足，常会使成长阶段的学生缺乏接受挑战的勇气。同时又没有中高考和家长等外力的作用，没有一贯的培养与要求，自然动力不足。对超越当前学生能力的自主探究和思维培养，学生常不愿接受。因此，宁愿选择不费脑子、较轻松的方式来应付学习。这种短视的行为，当然不会取得好的效果。
那么，如何在信息技术课堂教学中培养计算思维能力呢？我们抛开计算思维的定义，不纠结它的各种内涵和外延，回到计算思维的本真。我们来看看计算思维的特征，或者说要素，能够给我们怎样的启示。
从计算思维的特征挖掘课堂教学的方向
计算思维有许多特征，从通过信息技术课程培养学生计算思维能力的角度，主要有四个方面。（1）问题分解：在明确问题的目标与条件下，把问题进行拆分，形成具有相对独立功能的子问题，如果分解的问题比较复杂，就继续细化。（2）模式识别：对拆分后的问题，找出各部分之间的异同，分类、表征事物的特征或性状，为后续问题的解决提供依据。利用我们已有的经验、模式去认识事物。（3）抽象化：探究模式背后的一般规律，进行符号化的描述。针对信息技术教学，就是把现实问题构建成计算机可以处理的数学模型。（4）算法设计：针对相似的或有规律的问题，设计出可以逐步解决的方案。这里的算法设计指能够发挥计算机的自动化、系统化的特性，通过计算机解决问题的方案。
从计算思维的这些特征，可以看出培养计算思维的教育，就是培养学生发现和洞察事物背后规律和相互联系的教育;就是培养对问题进行解构并且会归纳总结的教育;就是学习构建模型，寻找易被计算机解决的方案的教育。这样的教育，要能够使学生面对未知、模糊、复杂或开放的问题，知道从哪里开始、知道如何系统分析、知道用计算机解决问题的方法和步骤，提升学生学习和解决问题的能力和自信心。
因此，就信息技术课堂教学而言，培养学生的计算思维，就是教师要帮助学生搭建现实与用计算机解决之间的桥梁。
培养计算思维能力的课堂教学实施策略
1.充分挖掘教学内容中的计算思维教育点
通过分析计算思维的特征，可以体会到信息技术学科教学中的许多内容可以承载计算思维培养。算法与程序设计是培养计算思维不错的载体，但不是唯一的。教师要有意识地挖掘这些教育点，创造教育契机。
如要了解人们对某一热点的看法，除了街头采访，还可以通过问卷调查、网络爬虫和大数据平台进行数据收集与计算，使学生的精力更多放在数据分析与得出结论上，而不是数据采集和计算方面。主动地发挥计算机的特点和作用，更快捷、更精准地发现、洞悉事件的本质，这就是计算思维能力的体现。进而推之，学生制作线上调查问卷、抓住研究主题的关键点、学习使用数据分析工具，撰写数据报告等，都是计算思维培养的教育点。
2.搭建现实与“用计算机解决”的桥梁，在教学方法上契合学生
学生对自己经历过的、身边的事物比较容易理解。教师在教学中，要善于抓住现实与计算机解决之间的联系，帮助学生架设桥梁，协助学生理解从对现实问题的分解到用计算机解决问题的过程和方法。
如学习用Python语言画图，如果单看Turtle那些命令和函数，量多而不好掌握，学生爱出错还不知所以然。如果把那些繁复的函数，分类成“在哪里画？”“如何定位？”“用什么画？”和“怎么画？”这种日常画画涉及的问题，把现实问题与计算机解决进行勾连，聚焦关键问题，就好理解和应用。
3.计算思维培养的深度与时机把握要适应学生的认知水平
计算思维教育的深度如何把握？是否能够主动地应用信息技术、应用计算机去解决实际问题，是一个衡量尺度。比如，如何了解今年总理政府工作报告中主要关心的内容？教师和学生可以讨论从哪里入手。教师可以引导学生用编程画词云图的方式得出结论，这种数据处理和分析是符合解题逻辑的。通过Python中的字符串、列表以及对列表的数据统计等编程实现，体现了问题分解、抽象、模式识别等计算思维的特征。主动应用计算机解决问题的方式是计算思维的深刻体现。深度是一方面，宽度也很重要。教师要把握好时机，拓宽学生的视野。
教师觉得深度不好把握，主要是因为思维、能力的测评本就不好确定。是测评算法设计多些还是编程实现多些？是测评应用能力还是测评解决问题的过程多些？对中学阶段的学生计算思维状况，目前的研究还有很大的空间，需要教育专家、教师的不懈努力。但无论如何，计算思维培养的深度应该适应学生的认知水平，并能够引领学生思维的发展。
思维的培养要建立在一定的知识与技能的基础之上，如果学生的认知水平还没有达到思维的起点，思考的空间比较小，此时老师一味地让学生思考，就可能停留在低水平上。另外，思维不会凭空产生，思维启动的缘由是遇到某种困惑、怀疑或问题。只有遇到了问题，人类的思维才会被激活[2]。所以，培养计算思维，也要把握好时机。教师可以根据学生的理解能力和认知水平，适度调整教学深度、难度和顺序，创造时机，因材施教。
计算思维培养是一个系统工程，不光是信息技术学科肩负的使命，需要数学、实验科学、人文艺术等学科的融入与结合，以及不同学段教育的共同努力，才能结出丰硕的成果。在信息高速发展的今天，知识容易老化，从知识教育到思维教育是教育发展的必然，我们任重而道远。
参考文献
史文崇. 计算思维教育的困惑与博弈[J]. 中国远程教育，2019（8）.
王荣良. 基于思维视角的计算思维教育落实[J]. 中小学数字化教学，2020（1）.