摘要:素质教育的深入开展为高中信息技术学科教学指明了新方向,计算思维培养逐渐成为高中信息技术教学的重点。教师应当深入理解该教学要求,基于计算思维培养探析高中信息技术学科教学新方向,以在优化信息技术教学课堂中实现教学目的。
关键词:计算思维培养;高中信息技术;教学策略
在《普通高中信息技术课程标准2017版》中明确提出:“高中信息技术学科核心素养由信息技术、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四大核心素养组成”,计算思维占有重要地位。为满足素质教育发展需要,落实培养学生信息素养要求,广大高中信息技术教育工作者展开教学探索,以求在改革信息技术教学课堂中实现对学生信息素养的有效提升。
本文将研究重点放在培养学生的计算思维上,在深入理解计算思维定义中明确信息技术教学目标,探析高中信息技术教学策略。
一、计算思维的定义
美国教授周以真(Jeannette M. Wing)首次提出了“计算思维”这一概念,她强调计算思维代表一种普遍的认识和一类普适的技能,每一个人都是计算机科学家,都应当热心于它的学习和应用,该概念的提出为计算机人才培养提出了新的指导。在2017年我国普通高中信息技术课程标准明确对该概念进行定义,将其明确为“计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动”,它表现为以下过程,如图1:
图1
该过程图明确表述了计算思维的过程,为教师在信息技术学科教学中培养学生的计算思维提供了清晰的指导。
二、高中信息技术课程计算思维培养目标
要想在高中信息技术教学课堂实现学生计算思维的有效培养,教师就必须对其总目标进行细化,明确培养学生计算思维过程中必须达到的教育目标,即学生必须养成的计算思维能力,如图2:
三、基于计算思维培养的高中信息技术课程教学策略
1.挖掘信息技术课程中的计算思维教学内容
高中《信息技术基础》作为必修模块,是培养学生信息技术的基础,也是学生后续进行深层信息技术学习的前提。教师应当深入挖掘该学科的具体内容,把握该学科的核心与本质,找寻其中融合计算思维的具体教学内容,引导学生运用科学计算的方法,如约简、递归等方式将复杂的问题分解为小问题,进而求解小问题完成复杂问题的求解。这样不仅能够弱化学生信息技术基础学习的难度,也能够达到最终的教学目的,实现对学生计算思维的培养。
如在学习“信息的获取”时,以“信息获取的过程与方法”为例,教师在进行该知识教学时可以融入计算思维,用“案例教学”的方式由一个例子抽象出信息获取的基本过程,然后从各个环节剖析,引导学生在“具象——抽象”转移中形成计算思维。再如在学习“获取网络信息的策略与技巧”时,该教学内容的重点是引导学生掌握网络信息检索的方法。教师可以引导学生采用不同的搜索方法检索某条信息,并且根据不同的方法总结检索方法的优缺,从而掌握恰当的搜索方法,这也是融合计算思维开展学科教学的重要方式。
2.创设有利于学生计算思维培养的问题情境
为让学生能够在学习信息技术时产生一系列思维活动,在思维活动运转过程中发现问题——提出问题——解决问题,教师就应当创设有利于学生计算思维培养的问题情境,可联系生活实际创设问题,也可利用多媒体为学生创设具体的情境。学生在情境之中能够唤醒问题意识,加深学习的体验,思维能力也能够在情境体验中不断发展。
如在学习“Excel操作”时,教师可以针对具体的“函数运用”提出一个具体的生活情境问题,其中融汇多种函数运用知识。如“刘老师是一位老教师,伴随学校的无纸化办公发展,刘老师“心有余而力不足”,在分析月考成绩时无从下手。你会怎样帮助刘老师?”这一问题情境贴合学生的生活实际,且能够将excel电子表格处理和问题结合,学生能够利用求和函数sum,求平均值函数average等进行成绩表计算,也能够及时根据问题搜索电子表格中成绩最大值、最小值,对低于60分的学生进行统计等。学生在完成这一问题情景时根据excel相关知识条理清晰地解决问题,充分发展了计算思维。
3.设计趣味盎然,发展学生计算思维的活动
计算思维包括了算法思维、评估、分解、抽象等多种思维方式,为实现学生
计算思维的有效培养,教师可以在高中信息技术教学中开展丰富多彩的课堂活动,引导学生利用信息技术进行小组比拼、进行技能竞赛等,从而实现学生计算思维的发展。
如在学习“算法与程序”时,教师可以开展“百钱买百鸡”程序设计课堂活动,要求学生们小组合作完成活动。在小组合作过程中学生们能够探究顺序结构、选择结构、循环结构的特点解决问题,也能够在小组合作中相互沟通、相互配合,从而在互帮互助中实现计算思维的发展。此外教师也可以开展“选课系统”、“趣味计算游戏”等具使用价值的课堂活动,这些活动不仅能够丰富信息技术教学课堂,也能够实现对学生信息技术综合能力的有效培养。
4.完善教学评价,关注学生计算思维的培养
高中信息技术教师应当完善信息技术课堂的教学评价机制,改变“结果式评
价”,关注学生的计算思维发展以及学习体验。教师在评价过程中可以结合学生在信息技术课堂的表现,如某位学生虽然课上不善言辞,但思维运转十分迅速,思路清晰,那么在对该位学生进行评价时就必须考虑学生的这一闪光之处。当然教师也可以鼓励学生们进行自我评价,引导学生针对自我的计算思维发展进行点评,从而在自我点评中明确自我漏缺,实现自身计算思维的发展。
四、结束语
总而言之,高中信息技术教师必须充分认识计算思维培养的重要性。更要基于此推进高中信息技术教学创新,力求在挖掘计算思维教学内容、创设真实问题情境、开展计算思维课堂活动中打造新型课堂,在加深学生信息技术学习体验中实现学生计算思维的有效培养。
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