面向計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

葛陽

摘 ?要：在新課改教育理念引領(lǐng)下，高中信息技術(shù)課程已將培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)放到首要的位置，計(jì)算思維是信息技術(shù)課程核心素養(yǎng)的關(guān)鍵因素。如何切實(shí)提高高中信息技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，落實(shí)學(xué)生的計(jì)算思維培養(yǎng)？本文立足計(jì)算思維培養(yǎng)的視角，對(duì)高中信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)及其實(shí)踐策略展開研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);設(shè)計(jì)與實(shí)踐;計(jì)算思維培養(yǎng)

信息技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛使用，不僅改變了人們的日常行為方式，也深刻影響著人們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維品質(zhì)。計(jì)算思維作為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域特有的思維方法，是學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的重要組成部分。培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力已經(jīng)成為高中信息技術(shù)教學(xué)的重要任務(wù)之一。教師應(yīng)優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)，并自覺更新自身的教學(xué)理念，在教學(xué)中切實(shí)落實(shí)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。

一、創(chuàng)設(shè)情境，營造思維空間

為了保證高中信息技術(shù)教學(xué)的質(zhì)量，教師應(yīng)先創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生意識(shí)到自己才是學(xué)習(xí)的主人，進(jìn)而促使學(xué)生在自主思考、獨(dú)立探究中開發(fā)自己的計(jì)算思維。同時(shí)，良好教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)還能為學(xué)生的靈感萌發(fā)、思維發(fā)展提供廣泛的空間，有利于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際情境中存在的問題。

例如，在“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中，可以結(jié)合高一學(xué)生面臨的如何確定選課組合的實(shí)際需求，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情景，設(shè)計(jì)“用數(shù)據(jù)助力高中生職業(yè)生涯規(guī)劃”項(xiàng)目活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)需求，選擇恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_(tái)，對(duì)個(gè)人職業(yè)興趣測(cè)試數(shù)據(jù)、學(xué)業(yè)成績數(shù)據(jù)、高校專業(yè)錄取數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃和確定選課組合。在解決真實(shí)問題的過程中，引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法，總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法，逐步形成和發(fā)展計(jì)算思維。

二、聯(lián)系生活，啟發(fā)思維品質(zhì)

當(dāng)前時(shí)代的信息技術(shù)更新速度較快，在信息技術(shù)教學(xué)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容跟不上時(shí)代更迭的情況，為此，教師應(yīng)不斷更新拓展教學(xué)素材，在網(wǎng)絡(luò)上為學(xué)生搜集新穎的、緊跟時(shí)代潮流的信息技術(shù)應(yīng)用素材，并盡可能聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活，關(guān)聯(lián)學(xué)生的興趣愛好，這樣一來，學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的時(shí)效性就能夠得到保障了。

例如，在“選擇結(jié)構(gòu)”教學(xué)中，可以結(jié)合生活中大家比較關(guān)注的“健康生活”理念，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)“健康我知道”的小程序。讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)資源的輔助下查找有關(guān)BMI計(jì)算方法和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析小程序的功能，設(shè)計(jì)程序算法，最后編程實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中了解“選擇結(jié)構(gòu)”在日常生活、學(xué)習(xí)、工作中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)采用計(jì)算機(jī)可以處理的方式界定問題、抽象特征，鍛煉計(jì)算思維能力。

三、問題引領(lǐng)，開發(fā)思維靈感

提問，是教師開啟學(xué)生思維的鑰匙。在高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中，有效的問題能夠促進(jìn)學(xué)生深度思考，引領(lǐng)學(xué)生自主探究，在不斷提出問題解決問題的過程中，最終實(shí)現(xiàn)思維的飛躍。

例如，在教授“聲音數(shù)字化編碼”時(shí)，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，圍繞聲音數(shù)字化的過程，循序漸進(jìn)提出四個(gè)問題，讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下，自主探究，深入思考，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。教學(xué)過程中，先現(xiàn)場(chǎng)錄制一段聲音信息，給學(xué)生演示放大后的聲音波形，提出問題1：“聲音波形為什么不是連續(xù)光滑的？”引導(dǎo)學(xué)生思考并理解采樣的過程。提出問題2：“如何讓采集的聲音更真實(shí)？”自然引發(fā)學(xué)生對(duì)采樣頻率的思考。提出問題3：“如何表示不同的采樣點(diǎn)？”啟發(fā)學(xué)生思考，從而過渡出量化這一環(huán)節(jié)。提出問題4：“計(jì)算機(jī)中如何存儲(chǔ)和處理這些聲音信息？”引導(dǎo)學(xué)生思考探究聲音信息的編碼過程。用問題點(diǎn)燃思維的火花，開發(fā)學(xué)生的思維靈感，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展。

四、繪制導(dǎo)圖，呈現(xiàn)思維果實(shí)

思維導(dǎo)圖是鍛煉學(xué)生計(jì)算思維的有效途徑，借助思維導(dǎo)圖學(xué)生可以對(duì)所掌握的知識(shí)展開科學(xué)的梳理與整合，進(jìn)行達(dá)到新舊知識(shí)之間的銜接。而且，現(xiàn)在使用的多版高中信息技術(shù)教材中都編入了思維導(dǎo)圖的繪制，由此可見，思維導(dǎo)圖不僅是學(xué)科教學(xué)的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、落實(shí)學(xué)生的核心素養(yǎng)的重要方式。

在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)遵循高中生的一般發(fā)展規(guī)律，逐步提高思維導(dǎo)圖的復(fù)雜性與廣泛性，幫助學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖構(gòu)建學(xué)科知識(shí)框架結(jié)構(gòu)的體系，并讓學(xué)生明確各種知識(shí)、理念、方法之間存在的交叉、迭代、遞進(jìn)等關(guān)系。實(shí)踐證明，這種圖表繪制的方式不僅可以加深學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解，讓學(xué)生的領(lǐng)悟更上一層，還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的記憶，讓學(xué)生的思維邏輯更具有條理性，進(jìn)而為學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展提供保障。所以，在每單元的導(dǎo)圖繪制環(huán)節(jié)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用圖表展現(xiàn)自己的思維成果，以便于教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，為教師下一步的教學(xué)設(shè)計(jì)指明方向。

五、結(jié)束語

總而言之，在信息技術(shù)時(shí)代背景下，高中信息技術(shù)教師應(yīng)把握好教學(xué)改革的大方向，做到教學(xué)設(shè)計(jì)的及時(shí)轉(zhuǎn)向，從知識(shí)與技能上升到技術(shù)培養(yǎng)、從核心素養(yǎng)培育上升到思維活動(dòng)，這既是新一輪教育改革中高中信息技術(shù)課程的發(fā)展重點(diǎn)，更是高中信息技術(shù)教師重塑信息技術(shù)教學(xué)的著力點(diǎn)和聚焦點(diǎn)。

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（作者單位：廣州市第六中學(xué)，廣東 ?廣州 ?510000）