义务教育信息科技课程的核心素养，主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等。课程内容围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线分段培养学生的素养表现，突出“科”与“技”并重，体现数字素养循序渐进和螺旋式发展。7-9年级学生经历数据与编码、身边的算法、过程与控制内容的学习体验了可用编码表达信息，将物理世界中的人、物等抽象成数字、字母、符号使真实问题可计算；用适合的方式描述算法将问题的求解分解为清晰的步骤，对特殊问题建立解决模型，验证后的解决方案推广用于一类问题的解决；项目式学习有助于基于学科大概念用科学原理指导实践应用，夯实信息科技基本概念和原理的学习，学生经历“场景分析”（生活中的信息科技场景入手）——“原理认知”（发现问题、提出问题，分析、探究现象机理，理解科学原理）——“应用迁移”（用掌握的原理解释现象，解决问题）实现计算思维的形成。

现以教材（山西经济出版社）项目八为例，就项目式教学中有效实施计算思维培养与大家探讨。

一、对计算思维的认识

计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。不同学段计算思维的素养水平螺旋式上升。第一学段喜欢用图符的方式表达发现的问题；知道常见数字设备的基本使用步骤，能合理使用，并对其与真实情景的关联充满好奇；第二学段会用编码表示信息，了解信息多样化的呈现和传递方式，能用文字或图示将问题分解及解决过程合理描述，知道对同一问题采用不同方法效率不同；第三学段会用自然语言、流程图描述身边的算法，了解算法具有有穷性、确定性、有确定输出的特征，能在活动情景中对简单问题抽象、分解、建模，制订解决方案并验证、反思、优化。第四学段能提取真实情境中发现的问题的基本特征，能对执行后的方案通过数据的采集与分析反思、优化、迁移解决一类问题。

综上所述，素养表现是信息科技起点，也是学业质量考核标准，合作学习与表达交流是途径，培养学生的计算思维是终点。

二、项目式教学所蕴含的计算思维培养思路

（一）项目设计体现的计算思维思想

交通安全项目的基本立意是从真实生活中发现学生不良习惯，亲自制作交通安全宣传数字短片，将学生的认知、生活经验、信息科技原理学习内容浓缩于一个跨学科的项目。项目概况、项目实施、项目评价、项目总结四个栏目设计体现了问题解决过程中涉及的抽象、分解、优化、反思等计算思维的要素，将中小学生日常上下学过程中安全宣传教育抽象成一个学生可以借助信息技术实现的项目；完成任务需要的初始技能在对小项目不断进行分解后确定，避免了信息技术过度强调操作训练的学习习惯，体现了我们解决问题的真实过程，提升了学生的计算思维等信息素养。

（二）项目实施中有效落实计算思维的培养

       计算思维的培养过程就是解决问题和迁移。项目实施从目标出发，对资源样例逐层分解，在分解过程中抽象、建模，并设计算法形成解决方案。如短片分解举例如图一；马路上踢球场景分解如图二；马路上踢球影片剪辑及调用元件分解如表一、表二。

马路上踢球影片剪辑分解表（表一）

马路上踢球影片剪辑分解表其实质就是一份细化了的短片脚本模型，对场景的动画对象、呈现方式、呈现时长、呈现时机、实现方式、实例属性、字幕、配音进行细致的规划，就是包含问题解决算法的模型和方案。角色创建是编码，出场顺序、呈现时长是算法，声音与动作同步是验证和优化。

如小红图层1-93帧前行说话、小红声音图层2-93帧（走人行道快过来.wav重复1次），让动作和声音同步；2个声音图层第1帧和最后一针空白解决按场景顺序生成短片时声音混乱是解决方案；小明图层1-96、97-114、115-139等呈现不同、连贯、真实的动作是算法的优化。把场景抽象为模型，改造、扩展后的5个模型组成短片就是迭代，是计算思维培养中的迁移与应用。

马路上踢球影片剪辑调用元件分解表 （表二）

       元件创建是在对小红、小明形象编码后，张嘴、闭嘴、左腿、右腿等一系列的唯一标识基础上，建立了数据的内在联系，使计算机可识别和精准管理，实现可计算、便于建模和自动化。表中人物活动的10个元件就是10个模型，以站立不说话为基础模型：面部轮廓和身体固定不变放在一个图层；嘴、腿的形状要发生交替变化，分别置于独立的图层。对基础模型腿图层扩展搭建模型1——“行走不说话”:关键帧延长5帧，复制关键帧到第6帧并将实例水平翻转后延长5帧，用逐帧动画实现具有左右腿交替向前行走特征；扩展模型1嘴图层搭建模型2——“行走说话”:关键帧延长5帧，复制关键帧到第6帧并将口型由圆形改为线型后延长5帧，用逐帧动画实现嘴型张闭特征，依次类推，模型的搭建中包含了算法设计、问题解决方案和需要的原知识与技能。这样从分解中探寻解决问题需要的原知识与技能符合课堂教学目标的分析方法，学生学习目标明确，改变了对应用软件浅层、泛化、教师讲学生练的学习方式，彻底改变解决实际问题时无从下手的现状。

       计算思维培养的另一要素是迁移，优化后的解决问题方案应该是可以举一反三用来解决一类问题。项目的实施就是逐层分解的逆向思考，从角色设计、分层创建，依据算法和方案搭建模型（元件），学生可以自主增加自己的创意，如头发的飘动、调皮的转身等都是对问题解决方案的反思、优化和迁移应用的过程；将小模型按照脚本搭建大模型（场景），最后按一定的顺序组织场景生成短片，符合周以真教授的观点:“计算思维就是通过简略、融入、转换和仿真的方法把一个看起来比较困难的问题重新解释成一个人们知道用什么方法解决的问题，计算思维与人们的日常生活及工作密切相关，应成为人类不可或缺的一种能力。”

总之，项目实施过程就是通过层层分解，理清问题解决的思路，建立模型形成解决方案，迁移到新问题的解决中，逐步实现对计算思维的培养，提升学生数字素养。