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基于计算思维的高中信息技术课堂改革的实践探究

作者: 来源: 日期:2019/7/9 16:31:01 人气:51 加入收藏 评论:0 标签:

              基于计算思维的高中信息技术课堂改革的实践探究

高 晗

(吉林省白山市第一中学 吉林白山 134300)

摘 要:随着高中信息技术新课标的提出,计算思维作为核心素养的培养目标之一,引起了一线教师的重视。然而计算思维并不是新课标提出后突发性的产物,它一直隐藏于现有的高中信息技术课程之中。那么作为信息技术教师,如何利用现有的教材培养学生的计算思维,是信息技术课堂改革的方向。本文将从从计算思维的概念出发,探讨如何在高中信息技术课堂中渗透、落实、加强学生计算思维的培养[1]

关键词:信息技术 计算思维 新课标

一、计算思维的概念

“计算思维”概念的提出要追溯到2006年3月,周以真教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM杂志上给出并定义了“计算思维(Computational Thinking)”。周教授认为,计算思维是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。通俗的说“计算思维”应该是人类所具备的一种思考方式,一种运用计算机科学的基础概念解决问题的思路。同时,根据人类和机器各自擅长的领域不同,计算思维对问题的解决做出了“分工”:人类负责思考,机器负责求解[2]

然而由于计算思维的研究尚处于推进期,认识误区也比较多,有的人将“计算思维”等同于“计算机思维”,亦或有的人认为“计算思维”必须通过程序编码来实现等,这些观点都是不正确的。首先,因为人才具有思维,计算机本身并不具有思维,计算机需要借助人类的思维才能完成具体的工作。其次,“计算思维”是优化解决方案的一种思考方式,并不是只有通过编程才能体现。

二、基于“计算思维”的高中信息技术课堂改革的方向

1.重组教材内容、挖掘蕴含“计算思维”的教学内容。

教材中内容的讲授顺序不是一成不变的,将现有高中信息技术教材内容进行适当重组,变知识传递为为思维启迪,有利于提高学生探究问题、发现问题和解决实际问题的思维能力。粤教版《算法与程序设计》内容是按照“程序设计基础”“可视化编程”“算法和程序实现”面向对象程序设计以及“程序设计实践”来安排的,这样的编排固然有其科学性和严谨性。然而,在编程初期,如果直接按教材内容顺序开展编程教学,学生面对枯燥乏味的算法理论,就有可能失去对本模块内容的学习兴趣。这时可以从实际出发,对教材顺序和内容进行重新组构[1]

例如,可以通过程序实例激发学生的学习兴趣,以学生喜欢的游戏打地鼠,扫雷,贪吃蛇,QQ登录界面为切入点,使抽象的知识形象化、具体化和实例化,通过贴近学生的生活实例,调动学生参与程序设计的主动性。让学生在一个个与自己密切相关的活动设计中了解编程中的各个组成模块。并通过一次次算法的优化,活化学生的思维方式,如此,计算思维的渗透也就水到渠成了。高中信息技术教学内容丰富,既有全面提升学生信息素养的必修课,也有满足学生升学和个性化发展需求的选修课。培养学生的计算思维,需要教师对具体教学内容进行深层额挖掘,从多方面进行课程编排的二次优化。

在信息技术的教学过程中,计算思维的渗透不仅仅存在于程序设计这一模块,例如,在《多媒体制作》这一教学活动中,如果学生想要制作一个多媒体作品,那他首先要根据主题的确定、目标结果的呈现方式来思考素材的获取方式,然后才能通过计算机硬件和软件的配合来实现目标。如果学生一上来就动手操作而不对全局进行整体考量,也就是没有“计算思维”的过程,往往会事倍功半,或半途而废。

2.创新课堂教学,以学生为本,优化教学方法。

传统的教学方法中以教师演示、讲授为主,学生观看后进行练习为辅,不可否认的是,这种教学方法的确可以让学生以最快的速度掌握操作方法,但在此过程中学生只是机械的以记忆为主,单纯的记住了这种操作方式,随着时间的推移,大部分学生会忘记这种以演示为主的操作步骤,也不会很好的将此操作迁移到以后的学习工作中。从长远角度讲,这种教学方法就限制了学生想象力、思维能力、迁移能力以及自我反思的能力的发展。

然而,在日常的教学活动中,体现计算思维的活动是随处可见的。只是在以往的教学设计时,教师关注的仅仅是学生知识技能的掌握,而非计算思维的引导。在没有关注计算思维时,教学活动的参与学生是被动的,是兴趣了然的,同时也遏制了学生知识迁移能力的培养。如果想要改这种课堂现状,就需要通过教学方法的改变,引导学生主动地用“计算思维”去分析问题、发现问题、解决问题以及优化解决方案。

在教学设计的过程中,作为教师,要有意识的加强学生的思维训练,通过一题多解的任务设置,打破学生默守陈规的思维定式,以此来拓展学生的思路,进行有意识的思维训练。还可以通过项目学习,让学生在完成项目的过程中,在不断优化解决方案的同时感受到“计算思维”所带来的“甜头”,从而让学生在以后的学生过程中能主动的运用“计算思维”分析问题和规划解决问题的最优路径。

结语

随着移动互联网、人工智能等现代信息技术的飞速发展,知识更迭、技术革新以及数字化环境日趋完善,基于技术操作的传统信息技术教学已经不能满足在数字化环境中成长起来的青少年的发展需求[3]。为了更好的适应社会和学生的发展需求,高中信息技术教学的改革势在必行,其中培养学生的“计算思维”是改革的主导方向。然而“计算思维”不是要求人类像计算机那样思考,而是让我们思考如何利用计算机简化解决过程和优化解决方案,以此来提高我们的工作效率。计算思维的培养是信息技术教学中的重要组成部分,在目前的信息技术学科的教学中渗透计算思维和运用计算思维组织信息技术课堂教学已成为一种必然趋势。

作为一名信息技术教师,希望在以后的教学过程中,通过教学内容的重组,挖掘与现有教学内容相对应的计算思维,从而构建基于计算思维的教学体系和教学方法,设计与“计算思维”有关的并且贴近学生生活的教学活动,例如“文本加密密码的编译”,“淘宝满减活动的凑单”等实用的课堂设计,激发学生的兴趣让学生主动的参与到培养学生“计算思维”的教学活动中来。

参考文献

[1]冯士海.点燃高中信息技术课堂计算思维的火花[J].中小学信息技术教育,2018(12):69-72.

[2]王苏明.看得见的“计算思维”——以《有趣的概率》一课为例[J].中国信息技术教育,2018(22):37-40.

[3]陈燕玲.高中信息技术教学中算法思维的培养[J].信息与电脑(理论版),2018(01):233-235.


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