彭怡萍 张克松
安徽师范大学,安徽省芜湖市,241000
摘要:信息技术新课程标准中强调编程教学,特别是编程课程的目标、结构内容等方面均有较大的修改。计算思维是一种关注批判性和逻辑思考的技能,也是一种问题解决的方式,计算思维能增加学生面对模糊的、复杂的或开放性的问题时候的自信心,培养学生的问题解决能力。
关键词:编程教学;计算思维;思辨
在传统的编程教学模式中,教师会先讲授基本语法,然后让学生通过上机进行实践练习,这样不利于培养自主学习和自主思维的能力。利用计算思维的理念指导编程教学,让学生掌握解决现实生活中真实问题的方法。
什么是计算思维?其实计算思维是将问题分解并且利用所掌握的计算机知识找出解决问题的办法。我们每天都在用计算机思维解决我们每天都会遇到的问题。计算思维能培养学生能够对看似无解的问题提出全新的解决方案。
1 分解——解构
分解就是把问题进行拆分,同时厘清各个部分的属性,就这一点上可以理解为“分层思维”,即将复杂的问题拆解为简单而易解决的小问题。例如要验证抛硬币实验的概率问题,多次抛一枚硬币,其正面和反面朝上的次数是否一样?首先把这个问题拆解成生成随机数、确定正反面、实现多次实验,才能很好的完成活动。
2 模式识别
找出拆分后问题各部分之间的异同,大大小小的问题会以不同的形式出现,找出不同的问题的共同点然后举一反三。
将“正面朝上”“反面朝上”两个结果的记录抽象成程序中的变量,将实际中的硬币抽象成程序中的角色。将硬币的正反面两个随机结果抽象成计算机随机生成两个参数的过程,将两枚硬币的实验结果集数据记录抽象成程序中的选择结构,将重新多次实验抽象成程序中的循环结构。
3 抽象化——模式归纳
探寻形成模式背后的一般规律,旨在关注关键信息而忽略不必要的细节,可以利用抽象化排除无效信息进而发现问题的核心。
4 算法设计
算法设计,就是针对相似的问题提供逐步的解决办法。又称为流程建设,即设计解决问题步骤的过程,流程即是事务进行顺序的布置和安排。算法是引导计算机系统完成某项任务的一系列指令或者某项规则,具有确切性、有穷性、输入、输出和可行性特征。算法在机器人编程启蒙中,可以理解成准确而有效的解决问题描述方法或者是为解决问题而制定的一系列编程指令。例如从学校回家的某个路线——可视为一种算法,但有很多其他替代路线,每个路线都可有一种算法来描述,甚至还可以提供最短或最快路线的算法,这些均是卫星导航系统的基础性算法。
计算思维作为信息技术学科核心素养之一,是信息化社会中数字公民所应具备的基本素养。计算思维既是信息技术学科核心素养的根基,也是联结基础操作与行为思想的核心要素,更是信息技术核心素养培养的着力点。在编程教学中合理、恰当的利用“计算思维”不仅能提高学生的问题解决能力还能提升信息素养。
参考文献
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作者简介:
彭怡萍,(1996-9),女,研究生,安徽师范大学,教育科学学院,研究发方向:信息计算教学,