基于计算思维培养的高中信息技术教学策略

发表时间:2021/2/26   来源:《中小学教育》2020年11月31期   作者:陈建军
[导读] 随着时代的不断进步,教育事业也迎来更高的挑战

         陈建军
         四川省达州市大竹县第二中学 四川省达州市  635100
         
         摘要:随着时代的不断进步,教育事业也迎来更高的挑战,现阶段,高中信息技术教育受到人们更多关注。在实际教学中,教师对计算思维理解不清、学生计算思维能力薄弱、教材知识架构缺乏系统性和考核评价机制不完善等因素,严重影响了计算思维的培养。从教育实践者的视角出发,指出在高中信息技术教学中学生计算思维培养存在的问题,并提出解决对策,以期为高中信息技术教学对学生计算思维培养提供一定的参考。
         关键词:高中信息技术;计算思维;核心素养
         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生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。
         1计算思维的概念
         2006年3月,美国周以真(JeannetteM.Wing)教授首次提出了“计算思维”概念。她认为计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能,每一个人,不仅仅是计算机科学家,都应热心于它的学习和运用。她指出:计算思维是指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。该定义从思维的视角阐述了计算机科学在问题解决过程中的作用与价值,也使人们看到了其中所蕴含的思想与方法,在美国和欧洲引起了极大关注,成为计算机教育和信息技术教育的重要研究课题。
         2问题分析
         2.1信息技术核心素养认识不足
         在传统高中信息技术课程教学中,只注重课程理论知识的传授和相关操作技能的掌握,没有深层次解读和理解高中信息技术核心素养的要求,在教学中缺乏对学生计算思维的培养,不能引起学生深层次的思考,导致学生难以养成具有问题求解、问题解决策略方案和行为理解的计算思维能力。
         2.2教材知识陈旧 
         缺乏对计算思维培养的科学架构信息技术学科不同于传统科目,知识更新快,技术日新月异,导致教材的更新远远跟不上技术的发展。而且“计算思维”提出时间较晚,老版本的教材不能体现《信息技术课标》中的学科思维和核心素养思想,更难以体现计算思维的特征。
         3计算思维引领下的高中信息技术教学策略
         3.1基于教学对象不同,采用不同的教学方法
         对于学生在计算机领域的知识储备与学习能力等差异所引发的一些问题,学校可以在学生刚入学时进行一次计算机水平摸底测试,主要测试学生的计算机基础、思维能力、理解水平等;然后基于摸底的结果对学生进行分组,比如分为高阶班、中等班和基础班。其中高阶班主要是计算机水平相对较高,而且思维理解能力较好的学生,中等班则是处于中等水平的学生;基础班就是水平相对较薄弱的学生。对于不同的班级,教师可以采用不同的教学方法,教学内容及进度也要根据不同班级的学习情况有所区分,做到因材施教。


         3.2丰富教学内容,培养计算思维
         在高中信息技术教材中,原本就蕴含着丰富的培养学生计算思维的元素,教师应该将这些元素提炼出来加以充分利用。与此同时,教师还应该结合课内教学内容,为学生补充课外教学素材,从而拓宽计算思维的培养途径、创造计算思维的培养机会。例如,在学习《数据库管理》的时候,教师可以联系生活实际,要求学生根据亲身体验,分析本校图书馆的图书分类情况,并组织学生开展小组讨论,探索提高本校图书馆图书检索、借阅和管理效率的方法。通过这种方式,使学生从生活中的真实案例入手,培养自身的抽象思维能力和数学建模能力,在丰富教学内容的同时,培养学生的计算思维。
         3.3创设有利于计算思维培养的问题情境
         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。在这一系列的思维活动中,形成问题解决方案的关键是发现问题和提出问题,需要强烈的问题意识,正如爱因斯坦所说“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。问题意识是思维的动力,是创新精神的基石。学生的问题意识需要有意识地培养。然而,问题不是“无本之木”,而是存在于具体的情境之中。因此,在信息技术教学中,教师要结合学生的实际和生活经验创设良好的问题情境,以唤醒和激发学生的问题意识,让学生学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题,提高思维能力。在进行信息系统内容教学时,教师可利用信息技术实验室创设真实的问题情境,给学生提供从信息系统设计规划到软硬件操作的实践体验机会,提高学生对信息系统价值的认识及利用信息系统解决问题的能力。
         3.4开展课堂活动,培养计算思维
         新课标指导下的高中信息技术教学,要求教师围绕教学目标和教学内容设计课堂活动,使学生以课堂活动为载体,促进自身基础知识、思维能力、操作能力和信息素养的协调发展。因此,教师应该把握课堂活动的机会,培养学生的计算思维。例如,在学习《信息检索》的时候,教师可以设计一个“火车竞速”的小游戏,教师利用网络教学平台,向学生发布“竞速”任务:任务一,请大家查阅火车时刻表,制定从北京到云南的火车旅行线路图,要求用时最短;任务二,请大家查阅火车价目表,制定从长春到上海的火车旅行线路图,要求票价最低。最先完成任务,且用时最短和票价最低的同学获胜。学生在进行这一游戏的时候,需要运用“决策矩阵法”对于“t:时间”、“s:路程”和“m:金钱”三个变量进行反复考量与对比,既是信息技术操作的过程,也是数学思维运转的过程,更是计算思维形成与发展的过程。
         结语
         计算思维作为高中信息技术学科核心素养之一,其地位和作用不言而喻,也必将为高中信息技术课程可持续发展指明方向,对学生创新能力培养也具有不可替代的作用。因此,每一位信息技术教育工作者都要认识到计算思维在学科中的地位和价值。立足《信息技术课标》,明晰信息技术学科的育人价值和课程目标,努力学习,深入研究,大胆创新,就一定能找到有益于培养学生计算思维能力,符合教学实际,且有利于学生终身发展的教学策略和教学模式。
         参考文献
         [1]普通高中信息技术课程标准.北京:人民教育出版社,2019(33).
         [2]谢忠新,曹杨璐.中小学信息技术学科学生计算思维培养的策略与方法.中国电化教育,2019(11).
         [3]冯士海.计算思维如何在高中信息技术课堂有效落实.中国信息技术教育,201(12).
         
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