中學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)教學(xué)策略探究

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【摘 要】我國高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）明確提出，把計(jì)算思維作為學(xué)科核心素養(yǎng)之一。盡管倍受關(guān)注，但就如何培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維還缺乏有效方法。本文以高中學(xué)生為研究對(duì)象，開展學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)和提升相關(guān)教學(xué)策略探究，以期有效提升中學(xué)生計(jì)算思維能力。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)生;計(jì)算思維能力;教學(xué)策略

【中圖分類號(hào)】G427 ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）18-0244-01

引言

計(jì)算科學(xué)對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生的巨大推進(jìn)作用，計(jì)算思維能力已經(jīng)成為每一個(gè)信息社會(huì)公民必備的基本能力。目前，國內(nèi)外大學(xué)強(qiáng)調(diào)，在計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)中貫穿對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，在中小學(xué)教育體系中，信息技術(shù)課程自然是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的最佳也是最合適的載體，部分國家中小學(xué)信息技術(shù)課程中已經(jīng)在有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，我國中小學(xué)信息技術(shù)的計(jì)算思維教育卻才剛開始起步。所以，探究中學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)策略具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。

一、計(jì)算思維培養(yǎng)的重要性

計(jì)算思維能反映計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心概念與思想，作為一種問題解決的方法它不僅僅適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，還可以提供一種能夠應(yīng)用于工作、學(xué)習(xí)和生活中的組織和分析問題的新視角;同時(shí)，它可以連結(jié)計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域，提高人們對(duì)計(jì)算能力的理解。計(jì)算思維淡化專業(yè)方法實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用計(jì)算概念、方法解決問題的思維過程，面向更廣范圍的需求，是幫助人們理解計(jì)算本質(zhì)和計(jì)算機(jī)求解問題核心思想的最佳途徑，亦是數(shù)字公民的一項(xiàng)核心素養(yǎng)。計(jì)算思維應(yīng)該像閱讀，寫作，數(shù)學(xué)一樣，成為大家一個(gè)必備的技能，有了這個(gè)技能，你就可以開始發(fā)揮你的創(chuàng)造力。應(yīng)該從小就應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

二、中學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)教學(xué)策略

1.教學(xué)觀念需要更新，教學(xué)模式不拘一格。

教師本身對(duì)課程的態(tài)度、觀念和重視程度會(huì)直接影響學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)識(shí)，學(xué)生能夠直接感受到。這就要求教師首先要認(rèn)真?zhèn)湔n，找到教學(xué)內(nèi)容與計(jì)算思維的融合點(diǎn)，把計(jì)算思維這條主線自然地融入到教學(xué)點(diǎn)中。在教學(xué)模式上也有研究者專門基于計(jì)算思維的教學(xué)制訂了相應(yīng)的協(xié)作學(xué)習(xí)模式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式、探究式教學(xué)模式、網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式等等。教學(xué)中需針對(duì)學(xué)生實(shí)際選擇相適應(yīng)的教學(xué)策略。問題探究是課堂的主線，一些教學(xué)內(nèi)容學(xué)生完全有能力自己學(xué)懂（比如說進(jìn)制轉(zhuǎn)換或一些陳述性知識(shí)等），自學(xué)的效果比老師講解效果更好，對(duì)待這類問題可以選擇提出學(xué)習(xí)要求和目標(biāo)、給出所需輔助資源，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，通過科學(xué)檢測學(xué)生自學(xué)效果，測評(píng)結(jié)果決定后面的教學(xué)走向。通過對(duì)生活情境中的問題求解出發(fā)，以問題探究為線索，引導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜問題劃分成為一個(gè)個(gè)可以解決的小問題，同時(shí)讓學(xué)生找到解決這些問題最有效策略方法，個(gè)人或小組通過信息技術(shù)手段解決每一個(gè)小問題，將小問題求解組合，從而完成對(duì)生活中復(fù)雜或者弱構(gòu)型問題求解，這是對(duì)程序性知識(shí)的常用教學(xué)辦法。學(xué)生在分解問題、找到對(duì)應(yīng)信息技術(shù)解決辦法的過程中就是對(duì)其思維、方法和技能的綜合訓(xùn)練。

2.認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維的重要性。

教師首先要認(rèn)識(shí)到在課程教學(xué)中加入計(jì)算思維并不會(huì)加大工作量和加重學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，它不是單純對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生的信息技術(shù)能力和計(jì)算科學(xué)的理解的一種提升，同樣也適用于條件相對(duì)較差，基礎(chǔ)相對(duì)較弱的學(xué)生，重在培養(yǎng)所有學(xué)生的計(jì)算思維能力，而非學(xué)生現(xiàn)有的信息技術(shù)水平，當(dāng)然，這種思維方式通過多練習(xí)肯定帶來信息技術(shù)水平質(zhì)的提升，學(xué)生受益是終身的，因此不能僅僅只看短期效益。貫穿計(jì)算思維并不是要求在現(xiàn)有教材內(nèi)容中強(qiáng)制加入計(jì)算科學(xué)的內(nèi)容，也不是單純加深現(xiàn)有教材內(nèi)容的難度，而是融合現(xiàn)有課程內(nèi)容，梳理學(xué)科知識(shí)，以技術(shù)為基礎(chǔ)和手段，以問題求解為線索，以培養(yǎng)計(jì)算思維意識(shí)、方法和能力為目的。按照現(xiàn)有高中學(xué)生的信息技術(shù)水平和學(xué)習(xí)以及練習(xí)時(shí)間來看，高中信息技術(shù)課程要關(guān)注的是實(shí)現(xiàn)的思維過程，而不是實(shí)現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該既是計(jì)算科學(xué)內(nèi)容在高中階段的折射，又是信息技術(shù)課程除去技術(shù)之后剩下課程核心素養(yǎng)和內(nèi)在價(jià)值的體現(xiàn)。

3.計(jì)算思維培養(yǎng)要全面。

計(jì)算思維雖然著重在培養(yǎng)學(xué)生一種信息社會(huì)不可或缺的基本思維能力，如同學(xué)生讀、寫一樣重要的能力，但是，計(jì)算思維不是萬能的，信息技術(shù)課程恰好是培養(yǎng)中小學(xué)生計(jì)算思維的最佳載體，但它能否成為信息技術(shù)課程的萬能解藥還有待進(jìn)一步的研究。教師在教學(xué)中不必過多著重計(jì)算思維概念本身或是相應(yīng)理論知識(shí)的講解，甚至不要求每個(gè)學(xué)生都能背出計(jì)算思維定義，對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)應(yīng)該是潛移默化、學(xué)生在學(xué)習(xí)和問題解決過程中逐漸內(nèi)化養(yǎng)成的一種自我的思維意識(shí)、掌握的方法和形成的能力。雖然不要求學(xué)生生背計(jì)算思維概念及相關(guān)理論知識(shí)，但教師需要對(duì)計(jì)算思維有充分理解和把握，在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)過程中需要有意識(shí)地貫穿、體現(xiàn)和培養(yǎng)這種思維。

4.重視學(xué)生的展示和點(diǎn)評(píng)。

在整個(gè)教學(xué)過程中，除了前期在教學(xué)設(shè)計(jì)中要考慮的如何將計(jì)算思維與相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容融合、根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況實(shí)際選擇合適的教學(xué)方法策略外，還要注重課程中充分尊重學(xué)生的主體性。教學(xué)過程中要給學(xué)生更多闡述自我想法、展示自我作品的機(jī)會(huì)，一方面學(xué)生通過這些活動(dòng)能鍛煉自我的表達(dá)能力，增強(qiáng)自己的自信心，另一方面這些想法往往能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)生作品的多樣性和出彩就是學(xué)生創(chuàng)新思維的一種體現(xiàn)。同時(shí)，不管是學(xué)生間評(píng)價(jià)還是教師的專業(yè)點(diǎn)評(píng)對(duì)學(xué)生來說都是一個(gè)很好的激勵(lì)方式，既能讓學(xué)生看到他人對(duì)自己作品的看法也能把自己不夠成熟的想法進(jìn)行調(diào)整甚至使之成為現(xiàn)實(shí)，這種激勵(lì)和成就感對(duì)學(xué)生個(gè)人而言是非常好的。

三、結(jié)束語

對(duì)信息技術(shù)課程而言，貫穿計(jì)算思維理念能讓課程更受到學(xué)生的認(rèn)可，而傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程教學(xué)則會(huì)讓學(xué)生降低對(duì)課堂教學(xué)以及信息技術(shù)的興趣。其次，中小學(xué)教育課程體系中缺乏直接對(duì)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的課程，信息技術(shù)課程作為培養(yǎng)中小學(xué)生計(jì)算思維意識(shí)、方法和能力的最合適的課程載體，既是在現(xiàn)有信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)之上對(duì)課程的提升和計(jì)算科學(xué)在中小學(xué)教育課程體系中的投射，又是課程不能被其它科目取代的獨(dú)特價(jià)值所在。因此，將計(jì)算思維貫穿高中信息技術(shù)課堂既是在科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展號(hào)召下對(duì)現(xiàn)有信息技術(shù)課程的提升，又能明顯增強(qiáng)學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的意識(shí)和能力，對(duì)學(xué)生終身受益。

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