基于问题分解与抽象的高中生计算思维培养思路探讨

发表时间:2021/3/19   来源:《中小学教育》2020年第34期   作者:钱进
[导读] 通过高中信息技术科目教学,使学生运用启发式推理关注分解任务

        钱进
        清远市梓琛中学511545
        摘要:通过高中信息技术科目教学,使学生运用启发式推理关注分解任务,并且模拟处理抽象问题,逐渐完成形式化表达,建立模型,从程序设计教学着手分析计算思维每个层面的思维深度,探究深度思维的建立工程,可以让学生拥有灵活的思维,并且积极地发现问题、分析问题处理问题以及总结归纳问题。在问题的基础上分解和抽象数学实践,可以让教师改变自己的进行观念,提高职业素养,而且提高学生的计算思维能力。
        关键词:问题分解;高中生;计算思维;思路探讨

        经过调查研究,当前科目教师缺乏对于计算思维的认识,主要对计算思维的含义了解不足,对于计算思维抽象与自动化的本质没有清楚的认识。有的教师将计算思维的概念作为知识来学习。还有一些教师把计算思维的形成看做简单的计算机原理教学,把计算机教育误解为讲解计算机原理性知识。另外,还有的教师即使对于计算思维有一定的了解,但是对于采用什么样的教学策略培养学生计算思维也存在疑惑。
一、任务驱动教学模式的设计
        计算模式中有一个重要的特征就是分解问题,在教学过程中展现教师可以采用适当的教学策略与思维技巧指导学生分解复杂问题,构成很多便于理解与解决的小问题或者系统设计的过程中所需要的模块化设计思想。所以,运用任务驱动型教学形式能实现从发现问题、分析问题到解决问题的目标。在课堂教学中,把任务运用问题的方式展现出来,指导学生不断的分解问题,抽象特征,最后寻找解决问题的策略,所以任务的设计也就变成了教学的重点。任务设计的好和坏与任务驱动计算思维实施效果有关[1]。设计任务的时候需要让教师在课前完成,就是将教学的重要任务根据课堂导入、实施的环节分为几个互相关联、逐渐递进的子任务。每一个子任务都能够处理一个子问题,还能为以后处理问题奠定基础。学生在上课之前将思维教育学习状态准备好,这能让教师在教学中方便组织计算机教学,所运用的策略就是在上课之前对于本节课的内容有简单的理解。教学中学生在确定任务以后,在教师的指导下运用计算思维方法分解任务,最后完成任务。为了确定整个教学过程能否达到教学设计的效果,教师在教学中应该不断应用计算思维方法进行监控,发现问题及时解决。并且保证全部预设教学任务可以顺利进行。


二、高中生计算思维培养策略
(一)课前准备
        教师需要在上课之前进行详细的教学设计,明确教学目标,按照教学内容分解任务,并且确定各个任务所展现的形式和任务之间的关系、任务实际实施形式等,也要分析如何运用计算思维方法指导学生完成抽象和建模。并且教师需要在教学之前完成学习任务[2]。例如:教师可以准备一些新课程内容有关知识点的阅读材料或者练习题,便于学生在课前预习。学生在预习完以后,运用习题等形式检测有关内容已经有一定基础,这让学生迅速进入思维教育学习状态,为以后学习做好准备。其中的准备不仅包括知识的储备,还有为教学中运用计算思维的方法分析人物奠定基础。
(二)课堂实施
        在进行课堂实施的过程中,教师要将任务清楚的展现出来。一般运用真实情景设计,进入这节课的主题,选取的情境要和教学内容有关,能够运用互联网搜索视频,也可以是教师和学生自己拍摄的和课堂内容有关的场景。在实行任务环节的时候,教师运用启发式推理,完成对问题转化,一般是化繁为简,最终清楚的完成形式化表达,比如数学表达式形式,进一步建立处理任务的模型,经过让学生完成这样的分析沟通明确问题的处理方案[3]。这些任务是计算能力培养的重点,抽象特征的时候教师需要按照教学中的情况启发式指导,将比较大的任务简化,也可以说是化繁为简的过程。教师在教学中要监控整个过程,适当评价学生的学习过程与结果,评价的内容是学生运用学生作品展示,分享自身的学习成果。在任务全部完成以后,教师要归纳与总结知识点,然后指导学生扩展迁移学习的知识消化知识。
        学生在教学中要确定教师给出的任务,之后在教师的指导下运用计算思维方法完成问题分解,能够抽象出问题的特征,完成形式化表达,构建处理问题的模型。这其中的重点是学生在确定学习的目标与任务以后,按照任务功能阐述,运用计算思维方法中的分析、比较、约简、概括与分解等方法对于问题模型展开建模,之后在编程氛围下自动化运行,检测方案的正确性。和以前的只是将完成任务作为目标的编程学习,学生经过由抽象到形式化表达到构造再到自动化等全部工程,所学习的不仅仅是写代码,主要是学习计算思维方式分析处理看问题。这些学习过程的实践与结构在教学中分享沟通的好资料。
结束语:
        通过一系列的基于任务驱动的高中生计算思维培养的教学实践,第一,教师需要深入了解学科核心素养中的思维内容,提高自身的专业素质,教师要将任务为驱动完成教学,在算法这个部分要让想形成计算思维能力的方法。在这个过程中,教师要运用教学研讨课,及时梳理经验,总结出可以实施的进行方式,而且在实践中不但检验、修改,让其符合提高学生的计算思维能力。
参考文献:
[1]李伟.基于问题分解与抽象的高中生计算思维培养实践[J].中国信息技术教育,2020(02):49-52.
[2]王怀磊.运用计算思维探索高中信息技术教学的几点方法[J].中小学电教(下半月),2017(09):43.
[3]潘磊,潘以锋.基于计算思维中分解思维培养的策略探究[J].教育现代化,2020,7(45):162-165.
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