黃岫云
(江蘇省海安縣南莫中學,江蘇海安 226681)
高中信息技術課程是引導學生步入信息時代的主要途徑。提升學生的信息技術素養(yǎng),增強他們的理性分析認知能力,已成為信息技術教學的主要任務。計算思維作為一種新的教育思想,要求從多個抽象面進行思考,基于技能但又不是對技能簡單而機械地重復,能夠有效地引導學生理解信息化社會,提升對信息技術的實際應用能力[1]。本文將從以下四個方面闡述計算思維應用于課堂教學的具體策略。
計算思維教學中,要善于利用啟發(fā)式推理方法,培養(yǎng)學生在不確定情況下對問題的理解、思考和遷移能力。將課程內容中的重要知識點以提問的形式引出,學生通過分析和討論,學會從整體上對問題進行把握,逐步展開深入探究,在系統(tǒng)性地理解和掌握知識內容的同時,加深對邏輯思維的認識。
比如,在教學高中信息技術“網絡通信的工作原理”一節(jié)時,為了以更加生動的形式幫助學生深層次地理解開放系統(tǒng)互聯參考OSI模型的分層結構,借生活中常見的運輸問題,鼓勵學生進行類比分析。筆者首先提出總的目標:“現在有一批水果要運輸到羅馬,為了保證任務的順利完成,應具備什么條件?”大家都能想到的是,首先要有一條從出發(fā)點通向羅馬的路,不管是鐵路還是馬路;但是路有了,如何保證這條路是暢通的,不會走進死胡同?路永遠不會只有一條,如何保證選擇一條最快、最省錢的近路?近路有了,又如何保證這批水果不被偷、不被搶,將水果原封不動地送到目的地?實際上,這些問題都代表了OSI模型由下而上各層的功能作用。筆者組織學生對以上問題依次進行了作答,并討論與OSI模型的對應關系,用自己的語言總結出各層應具備的功能,然后筆者給出更專業(yè)的解釋,通過對比,體會網絡中數據運輸的語言規(guī)則。
計算思維能力直接體現在對知識技能的應用上,能否學以致用取決于對知識的掌握程度;但是因信息技術的課時少、知識內容分散以及部分章節(jié)比較抽象,將直接影響學生的課堂效率。因此在教學的過程中,選取生活中的典型案例進行分析講解,能夠兼顧理論與應用,并且可以活躍課堂氛圍,激發(fā)學生的學習興趣[2]。
比如,在教學高中信息技術“如何將計算機接入因特網”一節(jié)時,需要講解如何設置兩種入網方式。單純地展示模擬拓撲結構圖,學生的興趣不濃,筆者于是引導學生以自己家中的網絡設置為例, 觀察、研究并學習自己家中電腦是如何上網的,并且初步繪制相關的線路圖。因不同的家庭有不同的上網方式,筆者于是組織學生以小組討論的方式,讓每位學生將自己的研究過程以及結果線路圖分享給其他人,并對大家提出的幾種入網方式進行匯總;隨后派出學生代表上臺進行展示,將本組最終的討論結果繪制在黑板上并進行必要的解說,由筆者進行糾正和評判。最終學生總結得出了兩種接入因特網的方式:家庭撥號接入因特網以及通過局域網接入因特網,并了解了兩種入網方式所必需的前提條件。
通過列舉貼近學生生活的案例,便于學生實際動手操作,能夠加深對課堂知識內容的印象;同時,也提升了學生的應用能力。學生了解到網絡在生活中的實用之處,燃起對信息技術這門課的學習熱情。
計算思維培養(yǎng)的是學生解決問題的思維方式,如何選擇最恰當的方式,使看似復雜的問題簡單化是對學生的一大考驗。學會分解問題,將問題由小到大、由內而外地進行逐級分析與思考,注重每一級之間的區(qū)別與聯系,才能更快地解決每一級的小問題,減少學生的學習壓力,進而提升對整個難題的解題效率。
比如,在教學高中信息技術“IP地址及其管理”一節(jié)時,因IP地址的格式、分類、特點等知識內容繁雜而陌生,一直以來都是學生學習的難點。一次性地講解所有相關知識,學生很難在短時間內將它們消化并掌握。為了提升課堂效率,筆者引導學生進行了分塊學習,將整個IP地址的學習任務分成幾個相輔相成的小部分。筆者首先讓學生對IP地址的格式進行掌握,包括IPV4書寫規(guī)則,十進制與二進制之間的相互轉化等;在學生基本認識了IP地址之后,接下來學習IP的分類,以身份證為例讓學生體會為何要對IP地址進行分類,以及如何進行分類等;接下來就要解決IP地址如何使用的問題。帶著這些問題進行分塊學習,連帶性地將IP地址的所有相關知識進行綜合掌握;筆者隨后向大家介紹如何使用IP地址上網,這時候需要哪些必要的東西,學生通過查看電腦中無線網絡連接屬性,發(fā)現不僅僅需要IP地址,還要知道子網掩碼、默認網關、DNS服務器等一系列數字,進而分析這些地址之間的關聯,為學習由IP地址推導子網掩碼相關知識打下基礎。
通過將大的學習目標拆分成幾個相互關聯的小目標,減輕了學生階段學習的壓力,提升了知識掌握的效率。這種思維方式正是計算思維所衍生的,考驗了學生對問題的分析處理方法與能力。
協作學習也是計算思維所提倡的一種學習方式。信息技術課程上學生的思維是發(fā)散的、不受約束的,為了避免在同步學習時出現競爭,需要培養(yǎng)他們在協作中共同掌握知識的意識。小組之間分工明確,共享學習資源,良好的組際協作關系能夠匯聚每個人的優(yōu)勢力量,提升整體的學習效率。
比如,在教學高中信息技術“建立主題網站”一章時,通過對本章內容的簡單學習,學生逐漸了解了一個主題網站建立的基本流程,主要分為規(guī)劃、設計、實現與發(fā)布管理四大部分。為了培養(yǎng)學生對知識的實踐應用能力,筆者鼓勵他們共同建立一個小的主題網站。網站的建立是一個非常煩瑣而復雜的工程,需要學生合理分工,互相配合,共同完成。筆者首先將學生分為四大組,每組分配具體的工作任務,比如,規(guī)劃組需要根據調研結果進行分析與選題;設計組負責欄目和版面的風格設計并收集相關素材;實現組要制作網頁,建立站點和超鏈接;管理組著重對站點進行測試、發(fā)布以及后期的維護。學生根據自己的興趣愛好和特長,自主選擇所屬組別;同組成員經過共同討論,合理分配相關任務,互幫互助,并定期進行匯報總結。最后,四個小組分別展示了各自任務的完成情況,將結果匯總在一起便完成了整個主題網站的制作。
協作的理念將每個學生連接在一起,共同思考、分析與執(zhí)行,考驗每位學生的合作、分享能力。在這個過程中,學生在表達自己思想的同時,學會了汲取他人思想的精華,對自身思維方式的轉變、學習能力的提升有很大的益處。
總之,計算思維所重視的是學生思考、分析以及解題的思維過程,因此信息技術的課堂教學應著重培養(yǎng)學生面對問題的思維方式,采取一系列靈活而生動的教學方法,引領學生更加深入地理解和掌握知識,逐步提升其綜合信息素養(yǎng),從而有效提高課堂的教學效率。