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摘要:随着社会的快速发展,信息技术也被应用到了社会的各个方面。信息技术不仅为人们的工作和生活带来了极大的便利,而且也极大地推动了国家的现代化建设。虽然高中信息技术课程不是高考的科目,但是教师应该注重对学生信息技术能力的培养,从而使学生获得更加全面的发展。计算能力是学生在解决信息技术这门课程中一些问题的基本能力,而计算思维又是计算能力的前提,因此为了提高学生对信息技术的应用能力,教师应该注重对学生计算思维的培养。本文将主要阐述计算思维的概念、特点以及培养学生计算思维的意义,并且探讨如何在高中信息课程的教学过程中培养学生的计算思维。
关键词:计算思维;高中信息技术;新选择
随着科学技术的快速发展,信息技术已经成为了人们生活和社会发展中不可或缺的一部分。信息技术课程是为了帮助高中生掌握信息技术基本的理论知识和操作而设立的。但是,高中信息技术课程的建设和发展相对缓慢,因此,教师在教学过程中应该设立正确的教学目标,采用正确的教学方式,来培养学生的信息技术能力。
一、计算思维的概念
计算思维主要是指运用计算机的基础知识在解决问题、系统设计,以及人类行为理解等过程中的一系列思维活动。计算思维、实验思维和理论思维被统称为三大科学思维,由此可见,计算思维在高中信息技术课程中的重要性。随着信息技术课程的不断发展,人们逐渐意识到了计算思维的重要性。于是,国际教育技术协会、美国计算机科学教师协会与来自高等教育、中小学教育的专家对计算思维的操作进行了定义。他们认为计算思维是一种解决问题的过程,具体包括以下几点:(1)按照能够方便使用计算机和相关工具解决问题的方式表述问题;(2)按逻辑组织和分析数据;(3)利用抽象的方法表示数据,例如模型和模拟;(4)通过算法的思想(一系列有序的步骤)生成自动化的解决方案;(5)通过识别、分析和实施各种可能的解决方案,以实现最有效的步骤与资源的组合;(6)概括该问题的解决过程,并迁移到其他相关问题中
二、计算思维的特征
计算思维能力应该是每一个人都应该具备的,因为在日常生活中,需要我们运用我们的计算能力和思维去解决一些问题。学生不应该只具备阅读、写作等技能,更应该具备良好的计算思维和能力,因此在高中信息技术教学过程中教师应该注重对学生计算思维的培养。计算思维不应该只是学习一些计算机科学知识,更应该是应用概念化和抽象化的计算机科学知识去解决问题。在求解一些复杂的问题时,人们应该更加注重运用合理的计算思维去求解这些问题。信息技术这门课程的计算思维实际上是建立在数学思维的基础上,但是它在应用过程中又含有工程思维,所以说它是数学思维和工程思维的结合体。人们常常会认为信息技术中的计算思维是用来制作软件的,其实这种想法是错误的,因为计算思维的核心是解决问题,运用计算思维去解决日常生活中遇到的问题,从而提升我们生活的内涵和意义。计算思维是一种信息化的问题解决能力,它不仅和我们的生活息息相关,而且与科技的进步以及国家的发展紧密相连,并且计算思维的应用前景也会越来越广泛,它将会渗透到社会生产中的每个环节。
三、培养学生计算思维的意义
(一)可以提高学生利用信息技术解决问题的能力
通常利用信息技术解决问题的能力主要分为三个等级:第一个阶段是指学生用基本的理论知识和工具去解决一些简单的问题;第二个阶段是学生通过对多种工具的组合使用解决一些综合性问题;第三个阶段是学生通过创新研究出新的方法和新的工具来解决复杂的问题。就目前高中信息技术课程的基本状况来看,我们对学生能力的培养还处于中级阶段,甚至处于初级阶段。学生对多种工具的混合使用能力以及创新能力还有待提高。在高中信息技术教学过程中,培养学生的计算思维,可以从根本上提高学生的创新能力和学生解决问题的能力。
(二)可以确立高中信息技术课程的核心内容
随着教育改革的不断深入,高中的大部分课程都确立了核心价值。由于信息技术课程不参加高考,以至于很难引起教师和学生的重视。在教学过程中,教师不仅仅要教授学生一些简单的理论知识,而应该提高学生的创新能力和自主探究能力,从而使得学生成为优秀的人才。计算思维具有一套独特的解决问题的框架,而高中信息技术课程对学生的综合能力的提高具有积极的作用,因此将计算思维的培养作为高中信息技术课程的核心内容可以促进高中信息技术课程的发展和建设,从而间接地起到提高学生综合素质的作用。
四、如何在教学过程中培养学生的计算思维
(一)以学生为主体是培养学生计算思维的前提
新课程改革背景下强调学生是学习主体,教师只是起主导作用,因此在高中信息技术的教学过程中,教师应该积极指导学生,鼓励每一个学生参与到其中。作为教师,我们应该相信每一个学生都可以成功地完成每一个任务,并且每一个学生都可以在学习过程中有不同的收获,因为教师的信任是学生勇往直前的动力。在信息技术的教学过程中,教师应该站在学生的角度考虑问题,不能把自己当做是一个导演或者导师,而应该把自己当做是整个活动的参与者,紧跟学生的脚步。
(二)深入贯彻生本观念,提高学习的自主学习能力
生本观念指的是“一切为了学生,高度尊重学生,全面依靠学生”。自主探究和自主学习能力是学生必备的化学科学素养。为了培养学生的计算思维,教师可以在教学过程中设立不同的活动主题,然后让学生自主选题,自主实施,自主评价。通过这样的方式,我们可以使得学生完全成为学习的主体,通过学生的自身经验和个人能力来完成学习任务。但是,教师在教学过程中又不能不管不顾,要成为积极的管理者和促进者,解决学生遇到的问题,尽量满足学生的需要,从而提高学生的自主探究能力,并且也可以使得学生的计算思维可以在自主学习的过程中得到培养。
(三)重新构建教材体系,调整教学内容
在高中信息技术的教学过程中,教师应该根据学生认知特点选择合适的教学内容,或者根据学生的能力特点对教学进行调整。例如,高中信息技术课程中的“算法与程序”是非常难的一部分,学生在学习过程中很难真正地掌握和理解。因此,教师在教学过程中可以对教材进行调整,并且遵循由简到难、由理论到实际的原则,使得学生的学习过程更加顺利。在讲解“算法与程序”这一课时,教师可以按照三个阶段进行:第一阶段学生主要学习基本的文件内容和VB程序设计;第二阶段主要学习基本的语句和程序结构;第三个阶段学习控件属性、算法的相关知识。如果教师在讲课“算法与程序”这一课时,第一阶段讲解函数、属性、概念等知识,就会让学生感觉到很难,从而不利于激发学生对信息技术这门课程的学习兴趣。如果教师按照这样由浅到深的教学原则,那么就可以在教学过程中帮助学生掌握更加全面的知识,更加有利于对学生计算思维的培养。
(四)创设问题情境,建立生活实际和教学内容之间的联系
高中信息技术这么课程中有很多抽象的概念,而且很多模型的建立具有很强的逻辑性。因此,在高中信息技术教学过程中创设合理的情境,结合学生身边的实际生活开展教学活动,不仅可以激发学生的学习兴趣,而且提高学生对信息技术知识的应用能力。创设合理的情境不仅可以集中学生的注意力,提高学生的学习效率,而且可以引导学生主动的探究学习。在教学过程中,教师应该根据学生的认知特点和所讲的内容创设合理的情境,然后提出一些有价值的问题让学生来回答,从而可以将学生引入到这个情境当中,促使其不断思考和想象,从而可以使得学生的思维能力得到培养。
(五)采用小组合作的教学模式,提高教学质量
合作学习不是一个人的事情,需要小组中的每一个成员都参与进来。在信息技术教学过程中,教师可以给小组成员分配不同的任务,然后通过小组展示的方式展示自己的成果,从而可以培养学生自主探究的能力。学生终究会走向社会,社会就是适者生存,不适者淘汰。小组合作学习的教学模式,可以培养学生的合作意识,从而使得学生更好地适应社会。
在高中信息技术的教学过程中,教师经常会发现这种情况,在教师提出一个问题之后让小组讨论学习,课堂上会出现一种激烈讨论的课堂现象,其实很多时候这种现象是一种假象。因为在小组讨论的过程中,有很多学生就是在聊天,不能充分发挥小组合作学习的优势。因此,教师应该给小组合作制定一个明确的规则,从而为实现在教学过程中培养学生的计算思维的教学目的提供保障。
(六)尊重个体差异,做好评价工作
教师在评价过程中不应该只注重学生活动的结果,更应该注重学生活动的整个过程。教师也应该根据个体的差异性进行综合评价,鼓励学生积极参与信息技术的学习,达到激发学生的学习兴趣和提高学生综合素质的目的。教师在评价过程中应该注重评价方法的多样性,如作品展示、自我评价、学生互评等等。另外,教师也应该让学生进行自我评价反思,提高学生的自我教育能力和辨别是非的能力。教师在评价过程中应该注重学生参与活动的情感,所以在教学过程中应该注重观察学生的行为和思想活动,并且做好记录。评价是培养学生计算思维的一个关键环节,是一种力量,是一种导向。学生可能会因为教师的评价重拾学习的信心,越挫越勇,最终提升自己的计算思维。
综上所述,信息技术与我们的生活息息相关,因此教师必须重视在高中信息技术教学过程中对学生创新能力和探究能力的培养。计算思维不仅是学生解决问题的基本能力,而且是学习利用信息技术进行创新的关键,因此,教师应该将计算思维的培养渗透到高中信息技术课程的教学过程中的每个部分,从而使得学生能够跟上时代前进的步伐。
参考文献:
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[2]周仕东,孙景霞,郑长龙.连堂课的科学探究教学实践与反思[J].中国教育学刊,2006(11).
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