高海鷗
摘 要信息技術(shù)學(xué)科是一門技術(shù)學(xué)科,但是其課本中包含其他學(xué)科方方面面的知識,學(xué)生在信息技術(shù)方面的核心素養(yǎng)主要包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責任。其中計算思維的培養(yǎng)顯得尤其多樣化,給一線的老師有很多的思考空間,更能展示一線老師的課堂設(shè)計才能。
關(guān)鍵詞計算思維;構(gòu)思多樣化;課堂教學(xué)
中圖分類號:G424.21???????????????????????????????????????????????? 文獻標識碼:A????????????????????????????????????????????????? 文章編號:1002-7661(2018)17-0189-01
周以真教授的計算思維概念:是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。這個理解也是我對計算思維的初理解,而隨著研究和實踐的深入,這個概念得到了一線老師充分的肯定,而在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的各種拓展也是豐富多彩的。
一、利用計算思維進行數(shù)據(jù)處理
中學(xué)信息技術(shù)課中,有一個重點就是進行數(shù)據(jù)處理,初中會學(xué)習(xí)EXCEL或者WPS表格,高中會學(xué)習(xí)ACCESS,計算機中提供的軟件有自己的運作方式,比如EXCEL提供一些圖表類型中,包羅萬象,學(xué)生必須要先了解每個圖表的適用范圍,在此基礎(chǔ)上做出判斷,才能將當前的數(shù)據(jù)以更形象的方式表示出來。而在選擇圖表類型的時候,學(xué)生的判斷尤其值得老師深入思考,比如我們在做歷屆奧運會金牌數(shù)圖表的時候,學(xué)生已經(jīng)知道圖表的適用范圍,學(xué)生根據(jù)自己對數(shù)據(jù)規(guī)劃,做出了不同的圖表。歷史組的同學(xué)做出了金牌歷年變化趨勢圖,而工業(yè)組的同學(xué)卻做出了中美比較的柱形圖,其他組也是各有想法,這樣一個求解問題的過程特別值得回味和探討,老師與學(xué)生,各小組之間對這樣一個問題求解過程孜孜不倦。高中學(xué)生在ACCESS的學(xué)習(xí)中,也讓我們看到計算思維培養(yǎng)的重要性,尤其是在建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型這樣的一節(jié)課中,從文本的描述到E-R圖,再從E-R圖到關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換,學(xué)生對整件事情,對整個系統(tǒng)的設(shè)計都要絞盡腦汁,而我們老師卻是樂于看到學(xué)生這樣一個頭腦風暴般的思考過程,到最后設(shè)計表就變得順理成章了。
二、利用計算思維對動畫進行系統(tǒng)設(shè)計
信息技術(shù)課,其中動畫制作是學(xué)生喜愛的一章,通常利用FLASH制作動畫,學(xué)習(xí)起來是有難度的,尤其是在設(shè)計一個通過動作來控制動畫下一步發(fā)展的時候,對學(xué)生計算思維能力要求很高,比如設(shè)計一個整理房間的動畫,會用到很多全局型函數(shù),play(),stop(),gotoandplay()等等,學(xué)生要通過一個對事情流程有個初步的整體把握,才能思考出這些函數(shù)的正確使用地方,而在這樣的一節(jié)課中,動畫軟件所提供的函數(shù)與學(xué)生的全局思維產(chǎn)生的奇妙的碰撞,學(xué)生通過這些計算機提供的解決問題方式融入到自己的想法中,計算思維能力在這里得到充分的施展,實際的課堂效果也是很好的。
三、程序設(shè)計課中計算思維的充分體現(xiàn)
程序設(shè)計課是大都數(shù)信息技術(shù)老師喜愛的章節(jié),關(guān)于這些類型的課大家的想法特別多,能將自己對教學(xué)的各種技法施展的課例和素材也特別多,也是在這部分教學(xué)中,能全方位的提升學(xué)生計算思維的能力。初中程序設(shè)計課中,有的老師會選擇SCRATCH,有的會選擇VB,在SCRATCH教學(xué)中,學(xué)生能被激發(fā)的興趣更大,教學(xué)的效果更好。這個軟件本身有其自己的特點,程序的命令和參數(shù)學(xué)生可以不用完全了解語法,他設(shè)計了積木形狀的模塊來表現(xiàn),學(xué)生通過拖動積木來拼搭就可以了。而在這樣一個拼搭的過程也是設(shè)計程序流程圖的過程,也是直接的算法思想的體現(xiàn)。比如再做迷宮游戲設(shè)計的時候,通常我們會讓學(xué)生自己來設(shè)計迷宮的樣式,當然對于薄弱的學(xué)生我們也會提供做好迷宮圖樣,其次就是如何給玩家設(shè)計障礙,讓他“艱難的”在迷宮中找路,設(shè)計障礙的過程,要求學(xué)生非常了解軟件的實現(xiàn)功能和執(zhí)行性能,同時也是學(xué)生設(shè)計的能力要求,語句無法實現(xiàn)的老師可以指導(dǎo),創(chuàng)作的過程卻源于學(xué)生自己的思維,對“事件”、“控制”、“偵測”、“動作”每一步想法的實現(xiàn),小組之間的群體交流構(gòu)思,都是計算思維的強力提升。作為經(jīng)典的教學(xué)軟件,VB是高中學(xué)生的首選,同時也是學(xué)生在高中階段難得的可以充分發(fā)揮自己思維能力的知識章節(jié)。在循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中,我們設(shè)計了植物生長的案例,從樹苗到參天大樹,經(jīng)驗值和能量值的變化,植物生長的周期與變化,每一天相似情況的出現(xiàn),讓學(xué)生自然而然想到了萬物循環(huán)。學(xué)生首先想到的自然循環(huán),通過我們對循環(huán)語句的介紹,引領(lǐng)學(xué)生向計算思維轉(zhuǎn)換,利用軟件本身的功能進行問題求解。
隨著信息技術(shù)新課標的出現(xiàn),對學(xué)生的計算思維培養(yǎng)的維度更多,對現(xiàn)代中學(xué)生計算思維能力的要求更高,在高中新課程中,即將出現(xiàn)PYTHON這樣的計算機編程語言,版本在不斷更新,語言功能越來越強大,而要想學(xué)好它,學(xué)生需要強大的計算思維,才能承受住動態(tài)發(fā)展的考驗。
總之,信息技術(shù)核心素養(yǎng)的形成不是一朝一夕的事情,需要從最基礎(chǔ)的教育開始,要求基礎(chǔ)教育的老師有活躍的思維,持續(xù)的學(xué)習(xí)能力,耐心的指導(dǎo),這些都是能培養(yǎng)學(xué)生計算思維的基本要求,用心構(gòu)思每一節(jié)課,對本學(xué)科的知識吸收內(nèi)化,再用學(xué)生能接受的方式表達出來,才是做好提升學(xué)生計算思維的唯一方法。