王延春
德州市陵城区第一中学 253500
摘要:培养高中生的计算机的思维能力其实就指培养高中生运用计算机这一领域的科学基础去科学的思考和解决问题,这一项能力的本质是具备着一些抽象的性质和自动化的性质的,但这项思维能力也应该是每个新时代的人都应该具备的思维能力。而在高中生学习的信息技术课中正好可以培养到学生的计算思维能力,这项能力的培养将对高中生其他各项能力的全面发展都起到重要的作用。
关键词:新课改;高中信息技术;计算思维;培养途径
引言
计算思维主要是指运用计算机的相关概念和知识来分析解决问题,是一种较为抽象的思维模式。开展高中的信息技术课的主要目的在于培养和提升学生的计算机素养,促进学生的全面发展,在推动信息化技术普及化方面有着十分积极的作用。在这样的网络信息时代中,高中学生的生活和学习方面都无法离开电子产品的辅助,所以需要通过信息技术教学来培养学生的计算思维。
一、计算思维的概念
计算思维指的就是学生在学习过程中,养成的利用所学计算机知识分析问题、思考问题并解决问题的一种思维品质和能力。在高中信息技术教学中,良好的计算思维,能够帮助以学生快速、正确的判断能力,在繁琐的教学内容中抓取其中的关键信息,并在这一过程中透过表面现象挖掘到信息技术的本质,以此来构建完整的信息技术知识体系,同时还能够帮助学生通过知识迁移,对所学知识进行举一反三、融会贯通,从而形成利用所学信息技术知识和技能解决实际问题的能力,为学生今后的可持续发展做好铺垫。由此可见,在高中信息技术教学中培养学生计算思维的重要性。
二、关于培养高中生计算思维能力的意义
在现今每一位学生高中时期的学习阶段中,计算思维能力的培养都是必不可少的,因为这一项能力能够帮助和引导学生对当今这个信息化的社会进行更好的适应以及理解和感受这整个社会系统,并且能够将这项能力运用到现实的生活和学习中去解决实际的问题,而且还有可能使得学生的思维也变得成熟且对计算机信息技术的应用也具备一定的鉴赏能力,这些都是提升学生综合素质的体现和培养计算思维能力的意义。
三、当前高中信息技术教学中计算思维培养的现状分析
周以真教授于2006年首次提出了“计算思维”这一概念。这是利用计算机科学基础概念,解决有关问题,以此来完成系统设计、理解人类行为与计算科学涵盖的系列活动。当前高中信息技术教学的计算思维存在很多需要改进的地方,在高中信息技术教学中,“以本为本”的现象非常普遍,应试导向的现象也很明显。尽管高中信息技术学科只是考查科目,但只要参加考试,教学难免直接面向考试需要。在目前高中信息技术的课堂教学中,对基本硬件知识的掌握与相关应用软件的学习,占据绝大部分的教学时间,客观上就使得包括计算思维在内的核心要素的生成空间变得比较逼仄,而上述问题产生的原因,又在于高中信息技术教师培养学生计算思维的意识缺乏。计算思维作为信息技术学科核心要素,对实际教学的要求更高。以上对当前高中信息技术教学中计算思维培养的现状分析,虽然不能让教学做到尽善尽美,但却可以解决包括计算思维在内的核心素养的培养问题。
四、高中信息技术教学中学生计算思维的培养途径
(一)在情境导入中渗透计算思维
在情境导入环节通过广播展示“水平飞行的飞机上投掷航空炸弹”以及“用枪管直接瞄准目标射击景况”的图片,引出平抛运动的概念,并向学生提问:如何利用循环语句编程描绘从水平飞行的飞机上投掷的航空炸弹的运动轨迹?让他们在观察图片过程中思考问题,之后向学生演示“平抛运动”程序,以此吸引他们的注意力,让其带着问题进入新课学习,为下文做铺垫。在本环节教学过程中,应用平抛运动的案例,创设教学情境,并为后续循环语句的讲解构建出一个明确的问题,从而激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,同时为布置课后作业做好铺垫,以此促进学生将解决问题的知识与方法迁移到其他问题解决中。
(二)问题导向
面向计算思维培养进行高中项目教学的优化设计,就是要让学生尽早的接触到算法思维和程序思维,并且通过不同的教学模块,应用目前已经有的一些教学资源和工具,增强学生的思维水平,提高学生思维的活跃度。教师一方面可以利用现有的计算工具和资源,帮助学生认识到实际生活和算法之间的联系,从而锻炼自己的计算机思维能力,另一方面还可以用多样化的教学工具来增强教学的趣味性和丰富性。例如,教师可以利用流程图、思维导图和应用程序帮助学生掌握算法构建的科学步骤,并通过可视化的方式引导学生更好地展现自己的思维过程。在这个过程中教师要注重量化评估,帮助学生按步骤写下自己每一步的详细计划,以及每一步计划的执行情况和完成情况,通过配合调查和调试等方式引导学生不断优化自己的算法和程序,提高自己的问题解决能力。
(三)合理运用数字化工具,开展课后实践活动
若想更好的培养学生的计算思维,在课上所传授的理论知识和操作技巧是不够的,教师需要鼓励学生积极开展并参加课后实践活动,通过用计算思维来解决一些在现实中存在的问题,才能够更好的促进学生的计算思维的发展。例如举行演讲比赛,并且邀请教师作为评委,在评分的过程中需要扣除最高分和最低分来算出平均分,由于人工计算存在着很多不确定因素,教师就可以要求学生利用计算机设计出一个程序来进行快速的评分计算。在解决现实问题的过程中,对于学生的计算思维能力的培养有着很好的推进作用,这也是一项挑战。学生首先需要将问题分成若干个方面,明确问题的关键之处,之后再利用抽象思维和数学模型等方式来制作算法流程图,最后利用相关的程序软件完成小程序的设计和调试,在这一过程中学生的计算思维能够从不同角度和层次得到培养和提升。
(四)重新构建信息课程考核形式,多元化提升学生计算思维
在以往传统的信息课程考核中可以看到,许多考核内容十分简单,甚至在课本上都可以查到,也正因为如此,学生对于信息课程的重视程度比较低,因为学生们认为考核没难度、很简单,记住课程上几个重点概念内容即可应付考试。这样的考核环境下并不能够充分跟进当下信息课程变革的脚步。对此,重新构建信息课程考核形式也是十分有必要的。例如在发放试卷时,不仅要多加设置一些重要的概念知识点,同时设置几道开放性大体,如给学生几个模糊性题目内容,应用这些题目内容来利用计算机去完成,如题目内容为春节,word或PPT皆可。学生可以根据春节的相关节日习俗、相关故事等去制作PPT,展示春节的相关内容,同时在word中还可以利用短文的形式去写一篇图文并茂的短图文,注意其中的图片必须由学生利用画图工具去绘制。这样一来可以显著提高学生在信息课程中的考核质量,多元化提升学生计算思维。
结束语
在新课改的背景下开展高中信息技术教学面临着许多的挑战和机遇,通过高中信息技术教学来提升学生的计算思维能力,这是一项庞大的系统工程,需要教师结合实际情况进行不断的探索。
参考文献
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