学生计算思维在初中信息技术教学中的培养路径探索

发表时间:2021/7/7   来源:《教育学文摘》2021年8期   作者:朱明丽
[导读] 计算思维的特征在于程序化、抽象化和机械化。因为计算机的出现,计算思维得以应用和发展。
        朱明丽
        昆明市人才服务中心教育分中心 ,云南昆明 650031
        【摘要】计算思维的特征在于程序化、抽象化和机械化。因为计算机的出现,计算思维得以应用和发展。在当今信息时代,计算思维除了让人们更好地认识客观世界外,还有助于解决各种实际问题。本文主要研究了学生计算思维在初中信息技术教学中的培养路径,希望可以提供有用的建议。
【关键词】学生;计算思维;初中信息技术教学;培养路径

        在初中信息技术教学中引入计算思维,主要是为了对人们在计算机操作进程中的思考方法进行体系化探究,所以实践中的应用效果非常好,所培养出来的学生不仅有扎实的信息技术基本知识,而且也为后续提升信息技术水平打下坚实的基础。所以目前教育工作者都十分认同在初中阶段对学生的计算思维进行培养。在教学期间注意教学目标不是让学生对深层次的知识体系进行把握,而是要为后续计算机信息技术学习建立一种思维启迪,促进学生全面发展。这样的教学模式除了传授理论知识外,还重视引导开发学生的创新思维,开拓学生的眼界[1]。
1.初中信息技术中计算思维的内在含义
        从本质上来说,计算思维指的是利用计算机科学基础概念对计算机领域的一系列问题进行分析和理解的思维方式。计算思维并非是计算机领域的特有思维技能,而是学生在学习后掌握的计算机知识,并据此获得相关技能。利用计算思维,学生可以将一些较为困难的问题通过约简、嵌入等方式转变为大众熟悉的方式,从而对计算机相关问题进行有效解决。在实际操作中,可以利用数学运算思维对一些问题进行组织分析,利用抽象和分解思维对方案进行设计,利用启发式思维方式制定解决问题的方案。从总体上来说,计算思维的内在含义指的是学生不需要像计算机一样思考问题,而是完美联合计算机程序对相对复杂的难题进行处理和判断,也就是说,要利用计算机体现自己的思维对问题的处理过程和方式。在初中阶段,培养信息技术中的计算思维只需要教会学生掌握计算机禁止做的事,可以做的事[2]。
2.计算思维对初中学生的影响
        与传统信息技术学科中的技能操作相比,培养计算思维可以让初中生对世界进行科学的观察,掌握对实际问题进行处理的思维工具,而不是只会操作几种常用软件。计算思维也让学生的视角更加广泛,可以深入地理解信息技术教材的知识体系结构,从而对教材中的知识点和各项操作技能进行全面理解和把握。虽然大部分初中生对于程序设计技能和经验都十分浅显,但通过培养计算思维,可以帮助学生体验并初步建立程序化、自动化和抽象化的思维方式,这种思维方式对未来学生高中阶段的学习以及面对生活中的各种问题时都能很好地应对[3]。
3.基于计算思维的中学生信息技术教学方法的思路
        在教学中应用计算思维的价值十分显著,在中学阶段,引入计算机信息技术教育并不是为了让学生学会多么高深的相关理论知识,而是要传授一种思想和思维模式,启迪学生的思维,提升学生的视野,促进学生全面发展[4]。
3.1教学原则
        教师展开一系列教学活动和行为的基础就是教学原则,计算思维要求教学必须同时具备思想性和科学性,尤其是现代社会计算机和通信网络发展迅速,人们的生活方式和思想都被改变,所以在教学期间除了要重视基础的科学知识外,还需要让学生对计算机改变人们的生活方式、思维方式和社会伦理等情况进行更好地理解。因为信息技术相关的知识和理论都十分抽象,而初中生的思维能力有限,知识结构较为薄弱,所以在教学期间需要重视直观性原则,引导学生对知识的认识从感性到理性,在教学期间突出技术和原理,增加教学的直观性。

例如在学习“计算机硬件构成”这一课时,教师可以直接拆分电脑,并逐一向学生介绍每一个硬件的名称和功能,以及简单的工作原理,有条件的学校还可以让学生也亲自动手拆分操作一次,这样可以增加学生的印象,有效提升教学效果。目前生活中有广泛的信息技术应用,所以需要在教学期间将教学内容联合起来实际生活,重视学生对知识的实践应用,激发学生的学习兴趣。在安排教学活动和教学模式时重视创造性原则,这一原则也是开设计算机课程的其中一个重要原因[5]。
3.2教学设计
        3.2.1计算思维中的几种思维模式之间的关系:不同的思维模式也有各自不同的特斯安,为了在教学中清晰明确的突出培养思维模式,需要对不同思维模式之间的关系进行梳理。目前总结归纳出5种思维模式,编码、存储、安全、算法和操作5种。整个教学过程和方法都要围绕这5种思维模式展开。编码思想是其中最核心的技术,掌握好编码技术才能更好地掌握计算机技术,但需要注意一点,5种思维之间并非相互独立,而是相互渗透和融合的[6]。
        3.2.2构建思维模式的表现性标准:表现性标准体系具有较强操作性,对于不同层次水平学生的行为特点能进行很好地解释。通过分析实践操作发现,最为显著的作用就是转化模糊抽象的教学目标为可操作的点。在计算思维教学中,可以将学生是否达到了不同的思想高度和层面纳入教学目标,并有明确标准。例如在美国计算机教师协会汇总个,要求初中学生只要明确计算机是生活的一部分即可,对应的思维能力培养目标为,教会学生掌握通过算法解决问题的思想,可以将实际问题抽象化,可以建立对应模型,选择最佳的算法对问题进行有效解决。核心的能力要求需要学生能理解并实际应用各种算法。
3.3教学安排中的师生角色定位
        师生定位有以下三个问题需要注意:(1)教师需要站在学生的角度考虑问题,对学生现有的知识结构和思维基础进行全面考虑,在教学过程中将自己的定位设定为学习伙伴,和学生一起探究知识的构建过程,而不再是传统的知识传授者角色。这样教师在教学期间就可以站在学生的角度对相关计算机知识进行重新认识,重新构建知识形成过程,由浅入深,循序渐进的对学生的思维模式进行培养。(2)教师要扮演好引导者角色,在教学期间,需要教师对学生的基础逻辑能力和知识体系进行着重练习。在此期间,教师要引导学生主动思考,再由学生通过实践进行探索发现,从计算思维的角度建立起软件工程的思想雏形。(3)对学生在学习期间的主体地位进行明确并加强,尤其是在目前的素质教育背景下,需要将课堂还给学生,为学生提供充足的质疑、发言和讨论的时间,保证课堂足够民主,这样才能有效活跃课堂范围,提升学生的思维活跃性[7]。
4.小结
        总之,在当今社会中,科学技术是第一生产力,而想要在世界范围内激烈的科技竞争中脱颖而出,就需要培养具备计算思维的新型人才。所以目前初中信息技术教学中的重要培养方针就是计算思维。而且这种思维同时也是让学生可以一辈子受益的思维方式,通过深入学习计算思维,学生解决实践问题的能力得到显著提升,最终才能成长为可以满足时代发展需求的新型人才。
参考文献
[1]陈志刚.初中信息技术教学中培养学生的计算思维能力[J].电脑迷,2018,(35):91.
[2]盛天益.初中信息技术课堂教学中计算思维的培养策略研究[J].数码世界,2021,(3):134-135.
[3]周文静.学生计算思维在初中信息技术教学中的培养[J].青春岁月,2018,(34):172.
[4]朱玉红.培养计算思维的初中信息技术课堂教学实践[J].魅力中国,2020,(26):67.
[5]李文浩.计算思维培养下的初中信息技术课堂教学[J].华夏教师,2020,(26):95-96.
[6]朱玉红.培养计算思维的初中信息技术课堂教学实践[J].魅力中国,2020,(26):67.
[7]楼靓.计算思维在初中信息技术教学中的实践探讨[J].科学与信息化,2020,(6):138.
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