楊欽紅 沈娟娟 張洪波
關(guān)鍵詞:信息技術(shù) ?學(xué)業(yè)水平 ?應(yīng)試策略
新課標(biāo)將信息處理過程中隱含的信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任作為學(xué)科核心素養(yǎng)重點(diǎn)凸顯了出來。通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生除了能習(xí)得必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識外,還可以增強(qiáng)學(xué)生問題分析、數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)建模、邏輯推理能力,提升學(xué)生立體思維、抽象思維水平。
1.悟透計(jì)算思維本質(zhì)
信息技術(shù)學(xué)科教師只有深刻理解了計(jì)算思維的內(nèi)涵與本質(zhì),才能自覺地把它的精神實(shí)質(zhì)貫徹到教學(xué)行動中。計(jì)算機(jī)是人類社會發(fā)展到特定階段,用技術(shù)模仿人類解決問題過程的一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造,所以計(jì)算機(jī)解決問題需要有輸入、輸出、存儲、運(yùn)算與控制參與。其技術(shù)實(shí)現(xiàn)的01電子特性,注定人們用計(jì)算機(jī)解決問題時,會受到各種具體條件(如數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)范圍)的限制,同時又因?yàn)檫@些特性,讓計(jì)算機(jī)具有了一些人類無法比擬的優(yōu)勢(如運(yùn)算速度、循環(huán)和遞歸計(jì)算、輪巡和并行處理等),從而進(jìn)一步形成了計(jì)算機(jī)自己的獨(dú)有特征,這反過來對人類思維習(xí)慣又產(chǎn)生了逆向影響。
計(jì)算思維作用于解決問題的過程,具備以下特征:問題適合于用計(jì)算機(jī)或其他工具解決;邏輯的分析與組織數(shù)據(jù);基于計(jì)算機(jī)特征之上的模擬和模型抽象來表示數(shù)據(jù);運(yùn)用算法思維制訂自動化解決方案;在類似計(jì)算機(jī)特征條件約束下,實(shí)施可能的解決方案;遷移與運(yùn)用。后人曾將對計(jì)算思維的聚焦點(diǎn)延伸到學(xué)習(xí)者情感態(tài)度以及思維中的人性層面,但從本源追溯,限于信息技術(shù)學(xué)科,依托計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境解決問題仍然是計(jì)算思維培養(yǎng)的最佳渠道。教學(xué)過程是不是在發(fā)展計(jì)算思維,教師可以用上述特征去衡量。
從熟悉計(jì)算機(jī)的5大組成到分析網(wǎng)絡(luò)工作原理,從信息編碼到信息加密,即使是用應(yīng)用軟件處理信息的過程,如果引導(dǎo)得當(dāng),也可成為發(fā)展計(jì)算思維的路徑。
在計(jì)算機(jī)語言環(huán)境下學(xué)習(xí)編程,本來就是要以問題解決為載體,學(xué)生要關(guān)注知識發(fā)生的背景,要有問題意識;只有通過問題分析,才能在特定條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象和模型建構(gòu);要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識,得到特定條件約束下條理化的問題解決步驟與方法;為舉一反三,學(xué)生需要自覺歸納、總結(jié)隱藏在問題解決背后的基本規(guī)律。
2.從學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求中抽取關(guān)鍵點(diǎn),指導(dǎo)教學(xué)過程
Python語言、SQL語言、HTML語言使用的基本規(guī)范,根據(jù)現(xiàn)實(shí)抽象建立數(shù)據(jù)模型,以數(shù)據(jù)庫為代表的各種數(shù)據(jù)文件多種情境下的操作,多種算法的本質(zhì)理解與運(yùn)用等。
新課標(biāo)將學(xué)業(yè)質(zhì)量水平分成了4級,水平2是高中畢業(yè)生信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)合格需要達(dá)到的要求。它也是普通高中組織信息技術(shù)教學(xué)要守住的底線。學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2要求分成4條,逐條梳理、分析歸納。
第一條要求學(xué)生能夠定位信息來源,確定獲取信息的方法;能夠構(gòu)建信息系統(tǒng),并對系統(tǒng)可能存在的信息安全風(fēng)險進(jìn)行反思。第二條要求學(xué)生能夠使用軟件工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、組織、計(jì)算與呈現(xiàn);會用一種語言的三種控制結(jié)構(gòu)合理地表示算法、解決問題;知道信息系統(tǒng)的組成與功能,能借助工具與平臺開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。第三條是掌握一定信息系統(tǒng)的應(yīng)用策略,能評估常見數(shù)字化資源與工具的價值;應(yīng)用工具加工與處理信息,表達(dá)思想、解決問題。第四條強(qiáng)調(diào)法律意識,增強(qiáng)保護(hù)意識,認(rèn)識信息技術(shù)是一把雙刃劍。
對上述四條要求做進(jìn)一步分析,第一條的第一部分和第四條,它嵌在學(xué)生日常學(xué)習(xí)生活過程中,并不需要教師通過課堂教學(xué)去刻意組織,僅需在復(fù)習(xí)階段稍加梳理。從知識層面說,第二條的第一部分及第三條,要求學(xué)生熟練掌握一些常用軟件的使用方法,學(xué)生在小學(xué)初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過這部分內(nèi)容,復(fù)習(xí)時只需安排一點(diǎn)時間作適當(dāng)回顧。第一條第二部分和第二條的第二部分要求學(xué)生學(xué)會建設(shè)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)站,掌握一種編程語言及基本算法,理解系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸、呈現(xiàn)的原理與方法,從知識學(xué)習(xí)角度來說,對學(xué)生是全新的,它們當(dāng)是課堂學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。
3.統(tǒng)整教材,提高教學(xué)針對性與有效性
教學(xué)實(shí)踐中,首先,將大概念轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)暗線,用知識的邏輯結(jié)構(gòu)體系作為明線安排教學(xué)順序。學(xué)科大概念并不一定需要在教學(xué)時刻意強(qiáng)調(diào),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過實(shí)例體悟,自然形成理解,是學(xué)習(xí)的最高境界。其次,在組織教學(xué)時,將兩個必修模塊進(jìn)行統(tǒng)整,調(diào)整為三個基本獨(dú)立的教學(xué)單位,用項(xiàng)目去統(tǒng)攝。第一部分,以Python語言網(wǎng)站為依托,用不同條件下的三角形面積計(jì)算作為學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生,以Python語言功能學(xué)習(xí)為主線,實(shí)行探究性學(xué)習(xí)。內(nèi)嵌數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)逐步從面向過程編程過渡到面向?qū)ο缶幊?。第二部分涉及具體的小型信息系統(tǒng)建設(shè),內(nèi)容包含信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)輸入(HTML語言)、處理(WWW服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接收、加工與存儲數(shù)據(jù))、輸出與顯示。信息系統(tǒng)中涉及的數(shù)據(jù)庫知識、SQL語言被轉(zhuǎn)移到了第一部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處提前學(xué)習(xí)。第三部分為網(wǎng)絡(luò)組成原理及信息系統(tǒng)集成。按照課程標(biāo)準(zhǔn),教材中還有一些內(nèi)容,如數(shù)據(jù)分析與人工智能、信息系統(tǒng)安全、信息社會建設(shè)等,由于受到教學(xué)時間限制,計(jì)劃新授課與復(fù)習(xí)課合并,在復(fù)習(xí)時一同完成學(xué)習(xí)。
在日常教學(xué)中,教師根據(jù)不同進(jìn)階水平各自獲得最大發(fā)展。學(xué)習(xí)內(nèi)容在不同教學(xué)時段要有詳略之分,在必備知識基礎(chǔ)上發(fā)展計(jì)算思維是教學(xué)的重點(diǎn)。并在最后擠出一個月留作復(fù)習(xí)時間,引導(dǎo)學(xué)生梳理、建立知識圖譜,并對所學(xué)的應(yīng)用軟件輔之適當(dāng)練習(xí),通過學(xué)業(yè)水平考試應(yīng)該是非常順利的事。