高愛華
[摘 要] 高中信息技術(shù)教學要著力培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng),而學生的計算思維能力是其信息素養(yǎng)的重要方面。教師首先要讓學生明晰計算素養(yǎng)的內(nèi)涵,并在此基礎(chǔ)上運用情境法、引入案例法等創(chuàng)新教法,構(gòu)建互動討論,強調(diào)交流與評價,從而發(fā)展學生計算思維。
[關(guān)鍵詞] 信息素養(yǎng);計算思維;信息技術(shù);學科教法;交流與評價
在高中信息技術(shù)課程中,信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等是信息素養(yǎng)的重要內(nèi)容,而計算思維又是信息技術(shù)學科素養(yǎng)的基礎(chǔ)。教師要關(guān)注高中生計算思維的形成,著力圍繞信息技術(shù)學科教學實際,讓學生的計算思維得到強化和發(fā)展。
一、明晰計算思維內(nèi)涵,充分發(fā)揮信息技術(shù)學科優(yōu)勢
計算思維是構(gòu)成學科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容,但何為計算思維?周以真教授提出:“計算思維是運用計算機科學相關(guān)知識、概念進行問題求解,系統(tǒng)設計,涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”。厘清計算思維的內(nèi)涵,對培養(yǎng)高中生信息素養(yǎng)意義重大。在計算機科學里,一些算法、建模、遞歸、迭代、嵌入等概念,是計算機知識與問題求解的直接關(guān)聯(lián),是構(gòu)成計算思維的基礎(chǔ)。抽象是計算思維的關(guān)鍵,一種是將現(xiàn)實轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù),以必要特征或?qū)傩赃M行提取;另一種是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實,突出計算思維的符號化表現(xiàn)。在計算機領(lǐng)域,計算思維是一種科學思維,是構(gòu)建現(xiàn)實與計算的媒介思路,具有邏輯性、抽象性。在高中信息技術(shù)教學中,教師要把握計算思維的本質(zhì),積極延伸信息活動,讓學生從中學習科學的思維方法,以計算機的方式來界定問題、抽象特征、建立模型、設計程序,進而解決問題。在信息技術(shù)學科中,算法、程序設計是重要內(nèi)容,也是培養(yǎng)學生計算思維的載體。很多時候,信息計算學科,被邊緣化,認為是副科,忽視其在學生計算思維養(yǎng)成中的重要性。事實上,教師要正確、客觀地審視信息技術(shù)學科,要依托學科知識,引領(lǐng)學生參與信息技術(shù)實踐體驗中,特別是加強學生動手體驗,增強學生科學素養(yǎng),將計算思維融入學科實踐活動中,讓每個學生都獲得計算思維的歷練與養(yǎng)成。
二、變革學科教法,促進學生計算思維的習得
呂賜街教授提出:“計算思維的四大要素是分解、模式識別、抽象和算法”。在信息技術(shù)課程教學中,教師要充分利用程序設計教學內(nèi)容,引領(lǐng)學生去分析、建模、設計算法,解決問題。在教法創(chuàng)新上,一是要強調(diào)情境法。以創(chuàng)設問題情境,引領(lǐng)學生從解決問題中激活計算思維。如在學習遞歸算法時,我們設置“猜禮物”情境,讓起始人準備一個禮物,然后開始傳遞,傳遞人只能詢問旁邊的人,每個人只能被問一次。如果某學生知道結(jié)果,就告訴原來告訴他的同學。以此類推,直到最終得出結(jié)果?;顒诱宫F(xiàn)了遞歸的奧妙,讓學生從中明白遞歸的思維模式。二是引入案例法。在程序設計方面,教師要讓學生參與、體驗程序,認識程序基本命令,編程方法,代碼的功能等,感知程序設計的魅力。三是展開任務驅(qū)動法。在學習程序算法時,如遞歸,面對復雜的問題,如何分解成小問題,讓學生從中找到關(guān)鍵信息,把握數(shù)據(jù)抽象分析,確定算法描述,理解程序流程及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等知識。如某任務中,輸入100位學生的身高信息,計算出最高值、最矮值。對該任務進行分析,可以歸納如下情況:一是在輸入身高數(shù)值時是隨機的;二是輸?shù)降?00次后,不能再輸入;三是對輸入的數(shù)值進行大小比較,利用循環(huán)結(jié)構(gòu)進行重復比較;四是輸出最大值、最小值。由此,引領(lǐng)學生認識程序設計問題的解決過程,從中強化計算思維的養(yǎng)成。
三、強調(diào)交流與評價,增進學生計算思維的內(nèi)化
計算思維是借計算來處理和解決現(xiàn)實問題,計算思維的培養(yǎng),很多教師狹隘地認為是對某些程序代碼的講解,展示程序設計流程。事實上,計算思維更多的是體現(xiàn)在算法思想的交流中,教師要著力構(gòu)建互動討論學習空間,讓學生在思想碰撞中促進思維的遷移。在信息技術(shù)課程評價上,教師要注重學生思維的啟發(fā)與激勵,通過學生自評、他評,關(guān)注學生計算思維的激活,引領(lǐng)學生面對同一問題,探索不同的求解算法和路徑,拓展學生的求解思維視野。對學生的實踐成果,教師要給予肯定,要關(guān)注學生思維聚合點,激發(fā)學生的問題分解能力、抽象能力、轉(zhuǎn)化能力、算法思維能力、評估和概括能力等,促進學生計算思維的內(nèi)化與提升。
總之,信息技術(shù)教學中對學生計算思維的養(yǎng)成,教師要轉(zhuǎn)變觀念,激活學生自主實踐意識,全面提升學生的信息素養(yǎng)。
參考文獻:
[1]張建鵬.高中信息技術(shù)教學面對計算思維實施的一些思考[J].中國信息技術(shù)教育,2019(Z3).
[2]戴玉.以計算思維培養(yǎng)為導向的信息技術(shù)教學策略研究[J].中小學電教,2019(Z2).
(責任編輯:呂 研)