淺議核心素養(yǎng)背景下信息技術(shù)課程如何培養(yǎng)計(jì)算思維

趙明??

摘 要： 計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，因此當(dāng)前初中信息技術(shù)課程教學(xué)改革的關(guān)鍵點(diǎn)就是如何培養(yǎng)計(jì)算思維。隨著我國(guó)邁入信息技術(shù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)在人們的生活、學(xué)習(xí)與工作中發(fā)揮無(wú)可取代的作用，中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)作為夯實(shí)基礎(chǔ)、提升能力的重要階段，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、激活計(jì)算應(yīng)用意識(shí)，無(wú)論對(duì)學(xué)科建設(shè)還是個(gè)人成長(zhǎng)與發(fā)展都有積極意義，這也恰是落實(shí)核心素養(yǎng)教育的必然選擇。

關(guān)鍵詞： 核心素養(yǎng)； 信息技術(shù)； 計(jì)算思維

【中圖分類(lèi)號(hào)】 G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 2236-1879（2018）11-0072-01

我國(guó)現(xiàn)行信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算思維列為信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)的重要一部分。所謂計(jì)算思維，主要指學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)方法手段解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)形成的抽象思維、邏輯思維、創(chuàng)新思維等思維活動(dòng)過(guò)程。如果中學(xué)生能具備一定的計(jì)算思維，那么就能熟練地運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)手段汲取廣泛的信息資源，通過(guò)歸納、總結(jié)、類(lèi)比、分析、判斷等多元方法，合理運(yùn)用算法實(shí)現(xiàn)問(wèn)題界定、數(shù)據(jù)整合以及模型構(gòu)建等。因此可以說(shuō)，培養(yǎng)計(jì)算思維既是規(guī)范解決問(wèn)題的思路，也是滲透解決問(wèn)題的方法。以下結(jié)合初中信息技術(shù)課程的具體教學(xué)案例，采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究方法，介紹幾種有效的課堂教學(xué)策略：

一、滲透自主探究方法，樹(shù)立計(jì)算思維意識(shí)

信息技術(shù)課程教學(xué)的最大特征就是突出學(xué)生的主體作用，而掌握信息技術(shù)手段的關(guān)鍵不在于簡(jiǎn)單的操作，更注重設(shè)計(jì)、思考與創(chuàng)新的過(guò)程，也就是引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立計(jì)算思維意識(shí)，提高計(jì)算思維應(yīng)用能力，基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的技術(shù)、方法、手段與思維來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

例如學(xué)習(xí)“循環(huán)結(jié)構(gòu)（For循環(huán)）”時(shí)，為了激活探究意識(shí)與計(jì)算思維意識(shí)，課前將學(xué)生分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，每小組發(fā)放一根燈帶；大家經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，燈帶上的小燈泡按照順序一盞一盞地亮起，直到所有燈泡都點(diǎn)亮，再?gòu)念^循環(huán)。此時(shí)，如果利用學(xué)過(guò)的流程圖來(lái)分析燈帶循環(huán)亮起的原理并實(shí)際制作，雖然也能達(dá)到一樣的效果，但是卻發(fā)現(xiàn)處理順序結(jié)構(gòu)的過(guò)程非常繁瑣，那么正當(dāng)學(xué)生感到疑惑不解時(shí)，我趁機(jī)引入本節(jié)課的新內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生的思路——循環(huán)結(jié)構(gòu)與循環(huán)變量。如果基于循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖而設(shè)計(jì)與運(yùn)行程序代碼，在VB程序中運(yùn)行循環(huán)代碼，學(xué)生驚喜地發(fā)現(xiàn)達(dá)到了燈帶循環(huán)亮起的效果。在這一過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、判斷、質(zhì)疑與創(chuàng)新，從舊知識(shí)的基礎(chǔ)流程圖過(guò)渡到新知識(shí)的循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖，深刻地體會(huì)計(jì)算機(jī)程序的環(huán)環(huán)相扣與相輔相成，并且在解決問(wèn)題和遷移知識(shí)的過(guò)程中鍛煉計(jì)算思維。

二、拓展課堂教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)抽象計(jì)算思維

核心素養(yǎng)背景下培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，涵蓋的方面非常廣泛，既有基本的評(píng)估思維、算法思維，也有拔高式的抽象思維、概括思維。這就要求教師在備課環(huán)節(jié)精心準(zhǔn)備教學(xué)方案，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求，選準(zhǔn)計(jì)算思維教育的切入點(diǎn)。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的過(guò)程應(yīng)是一個(gè)開(kāi)放性、立體性、個(gè)性化的教育過(guò)程，所以無(wú)論是教學(xué)思路還是教學(xué)內(nèi)容，都不能局限于課堂內(nèi)，而是將抽象與具象相結(jié)合，讓學(xué)生獲得更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，于無(wú)形中培養(yǎng)計(jì)算思維，啟發(fā)抽象邏輯。

例如學(xué)做“Flash動(dòng)畫(huà)補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)”時(shí)，我讓學(xué)生以“隨風(fēng)飄舞的花瓣”為主題設(shè)計(jì)一段動(dòng)畫(huà)視頻，這是基于現(xiàn)實(shí)世界而設(shè)定的創(chuàng)作主題，學(xué)生有據(jù)可循，但是對(duì)于一些細(xì)節(jié)之處的處理以及動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)的應(yīng)用，卻對(duì)抽象思維水平提出極高要求，包括如何處理花瓣自身的旋轉(zhuǎn)、如何處理花瓣飄落中產(chǎn)生的重力或空氣阻力等，這些都要以抽象邏輯作為支撐。這就需要學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象把握本質(zhì)，基于內(nèi)在要求而進(jìn)行圖像的抽象處理，將腦海中直觀的“花瓣飄舞”現(xiàn)象以計(jì)算機(jī)建模手法，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)算法處理技術(shù)抽象處理細(xì)節(jié)部分。這樣的訓(xùn)練過(guò)程中，學(xué)生開(kāi)動(dòng)想象力與創(chuàng)造力，有利于形成抽象思維。

三、組織項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)，激活多元計(jì)算思維

大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息技術(shù)課程活動(dòng)，不能再局限于單純地傳授信息技術(shù)知識(shí)或者操作技能，更要從計(jì)算思維與創(chuàng)新能力等綜合素養(yǎng)方面著手，那么如何培養(yǎng)計(jì)算思維，如何引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題，這就需要結(jié)合具體的項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)設(shè)置項(xiàng)目，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作探究創(chuàng)造機(jī)會(huì)，有利于拓展計(jì)算思維。

例如學(xué)習(xí)如何應(yīng)用“WPS表格軟件”時(shí)，結(jié)合當(dāng)今中學(xué)生的心理健康水平以及社會(huì)普遍關(guān)注的親子關(guān)系問(wèn)題，我要求大家圍繞“我與父母的相處時(shí)間”為項(xiàng)目主題開(kāi)展調(diào)查活動(dòng)。采取小組合作的方式共同設(shè)計(jì)與完成整個(gè)項(xiàng)目的調(diào)查、整合、研究與總結(jié)過(guò)程，進(jìn)而激活多元計(jì)算思維，培養(yǎng)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能力與實(shí)踐能力。首先，小組內(nèi)合作商討調(diào)查問(wèn)卷的內(nèi)容，利用問(wèn)卷星軟件制作調(diào)查問(wèn)卷，邀請(qǐng)學(xué)生與家長(zhǎng)一起完成問(wèn)卷填寫(xiě)工作；其次，整合調(diào)查問(wèn)卷的電子數(shù)據(jù)信息并輸入WPS表格，完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析工作，制作相應(yīng)的圖標(biāo)。整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中，學(xué)生收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、提煉信息、美化表格等等，這些都是有效的計(jì)算思維活動(dòng)，運(yùn)用信息技術(shù)手段挖掘數(shù)據(jù)信息之間的隱含關(guān)系，提高數(shù)字化應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力。

總之，信息技術(shù)課程符合當(dāng)今“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展需求，肩負(fù)培養(yǎng)中學(xué)生核心素養(yǎng)的重大使命與責(zé)任。新形勢(shì)下的信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)，要圍繞核心素養(yǎng)為根本目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)教學(xué)方案，改進(jìn)教學(xué)方法，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，以信息技術(shù)課程的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)及教學(xué)為依托，激活學(xué)生的計(jì)算思維意識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算思維應(yīng)用能力，為社會(huì)發(fā)展輸送更多有技術(shù)、有素養(yǎng)、有道德的復(fù)合型信息技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

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