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        高中信息技術(shù)課堂中計(jì)算思維能力培養(yǎng)問(wèn)題的探討

        2016-12-05 19:43:42許燕
        新教育時(shí)代·教師版 2016年29期
        關(guān)鍵詞:信息技術(shù)課堂能力培養(yǎng)

        許燕

        摘 要:計(jì)算思維引入中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)信息技術(shù)教師的能力提出了更高的要求。在現(xiàn)有的課程條件下如何將計(jì)算思維的培養(yǎng)落實(shí)到高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中,是一線教師必須面對(duì)的問(wèn)題。本文從高中信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐出發(fā),對(duì)課堂中如何培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力進(jìn)行了探討。

        關(guān)鍵詞:信息技術(shù)課堂 計(jì)算思維 能力培養(yǎng)

        隨著新一輪課改的推進(jìn),計(jì)算思維被引入中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中,這必將對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,推動(dòng)中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的變革。高中階段是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要時(shí)期,如何將計(jì)算思維能力的培養(yǎng)落實(shí)到具體課程教學(xué)中,值得每一位高中信息技術(shù)教師研究、思考。[1]

        一、背景分析

        自2003年我國(guó)教育部頒發(fā)《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》以來(lái),高中信息技術(shù)的教學(xué)一直以提升學(xué)生的信息素養(yǎng)作為課程的總目標(biāo),旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)解決問(wèn)題的能力和信息技術(shù)思想方法,但在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,對(duì)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施以及對(duì)課程內(nèi)在價(jià)值的理解都還存在著目標(biāo)模糊化、方法形式化、內(nèi)容簡(jiǎn)單化等方面的問(wèn)題。教師往往只是模糊地理解課標(biāo)的要求,將教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單化為具體的操作步驟,以知識(shí)點(diǎn)的傳授和軟件操作技能的訓(xùn)練為目標(biāo),培養(yǎng)出一批考試成績(jī)優(yōu)異,但毫無(wú)技術(shù)思想的“優(yōu)秀”學(xué)生,從實(shí)際教學(xué)過(guò)程來(lái)看,這一類學(xué)生只是短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)了某幾個(gè)軟件的使用,時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)遺忘;但另一類信息學(xué)特長(zhǎng)生卻剛好相反:他們通過(guò)信息學(xué)課程的學(xué)習(xí),計(jì)算思維能力得到了很大的提升,他們?cè)趯W(xué)習(xí)新事物時(shí)能夠?qū)⒁延兄R(shí)進(jìn)行遷移,能運(yùn)用獨(dú)特的思維方式高效、自主地學(xué)習(xí)。實(shí)際上,學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng),并不一定只能在程序設(shè)計(jì)課程中,在很多其他學(xué)科中,學(xué)生也能訓(xùn)練到學(xué)科的思維方式。雖然目前的高中信息技術(shù)課程中已經(jīng)蘊(yùn)含了豐富的計(jì)算思維,但目前執(zhí)行的高中信息技術(shù)課程并未將計(jì)算思維培養(yǎng)作為主要目標(biāo)。正如教育部高中課程標(biāo)準(zhǔn)研制組專家李冬梅所說(shuō):“真正從學(xué)科價(jià)值、思維方式的角度去規(guī)劃設(shè)計(jì)課程,否則,即使開(kāi)設(shè)了程序設(shè)計(jì)課程也達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的目的?!盵2]

        二、概念界定

        在2006年ACM(計(jì)算機(jī)科學(xué)協(xié)會(huì))年會(huì)上,卡耐基梅隆大學(xué)周以真教授(Jeannette M.Wing)明確提出了計(jì)算思維的概念,他認(rèn)為計(jì)算思維涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中所采用的最廣泛的心理工具,是對(duì)問(wèn)題解決、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類行為理解的綜合能力反映。由此可見(jiàn),計(jì)算思維是一種思維方法,采用抽象和分解的方式將具體的困難或問(wèn)題闡釋成如何去求解,其本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。

        基于此概念的理解,在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維能力要考慮以下幾個(gè)方面:首先計(jì)算思維的培養(yǎng)不是一兩節(jié)課就能實(shí)現(xiàn)的,需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程訓(xùn)練;其次按照怎樣的模式開(kāi)展才能讓學(xué)生體驗(yàn)問(wèn)題求解的過(guò)程,以高效實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練目標(biāo)值得探索;最后,現(xiàn)有課程的教學(xué)內(nèi)容安排是否適合計(jì)算思維能力的提升。[3]

        三、計(jì)算思維能力培養(yǎng)策略

        1.重構(gòu)課程內(nèi)容,挖掘課程中的計(jì)算思維

        學(xué)生在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的親身經(jīng)歷和體驗(yàn),才能逐步形成獨(dú)特的信息技術(shù)學(xué)科思維方式;需要學(xué)生在每節(jié)課的學(xué)習(xí)中,都要經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)用學(xué)科思維解決問(wèn)題的過(guò)程,因此,原有的知識(shí)點(diǎn)傳授和操作技能訓(xùn)練的內(nèi)容組織方式,以及分段式教學(xué)方式,都不利于學(xué)科思維的建立。

        在現(xiàn)有教材情況下,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重組,也能挖掘出適合計(jì)算思維養(yǎng)成的教學(xué)內(nèi)容。以粵教版必修《信息技術(shù)基礎(chǔ)》中 “信息資源管理”一章內(nèi)容的教學(xué)為例,將原來(lái)的三節(jié)內(nèi)容進(jìn)行重新組織,設(shè)計(jì)出以“發(fā)現(xiàn)—體驗(yàn)—抽象—自動(dòng)化”為主線的系統(tǒng)探究過(guò)程,在實(shí)際教學(xué)中教師可以根據(jù)學(xué)校環(huán)境確定某個(gè)主題,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、利用學(xué)科思維方式解決問(wèn)題”的探究過(guò)程——首先,以校本課程選修數(shù)據(jù)庫(kù)的建立為主題,通過(guò)對(duì)我校校本課程選修情況進(jìn)行調(diào)查,了解校本課程的開(kāi)設(shè)需要經(jīng)過(guò)哪些環(huán)節(jié)(如:教師開(kāi)設(shè)課程及要求的申報(bào)環(huán)節(jié)、學(xué)生了解有哪些課程可供選修、學(xué)生選課及限制等),從而發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中校本課程開(kāi)設(shè)所遇到的困難。其次,將現(xiàn)實(shí)世界中的問(wèn)題抽象成信息世界的問(wèn)題,建立模型。抽象是精確表達(dá)問(wèn)題和建模的方法,是計(jì)算思維的一個(gè)重要本質(zhì)。如:教師開(kāi)設(shè)課程及要求就可以抽象成課程名稱、負(fù)責(zé)老師、學(xué)生數(shù)等精確表達(dá)的信息。第三,逐步形成計(jì)算機(jī)世界中的數(shù)據(jù)問(wèn)題,這體現(xiàn)了自動(dòng)化的本質(zhì)。自動(dòng)化隱含著需要某類計(jì)算機(jī)(可以是機(jī)器或人,或兩者的組合)去解釋抽象。如:將抽象出的精確表達(dá)的信息以簡(jiǎn)單的表結(jié)構(gòu)去表達(dá)同類事物,并且建立表之間的關(guān)系。[4]

        2.改變教學(xué)方法,落實(shí)到每一節(jié)課中

        計(jì)算思維的培養(yǎng)需要進(jìn)行長(zhǎng)期的思維方式的訓(xùn)練,是在對(duì)各種問(wèn)題進(jìn)行分析和解決的過(guò)程中鍛煉出來(lái)的。因此,以實(shí)踐和探究為主的教學(xué)方式更加有利于打破傳統(tǒng)教學(xué)中的思維定式,在教學(xué)過(guò)程中,教師以組織和導(dǎo)向?yàn)橹?,引?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、嘗試多種方式解決問(wèn)題。

        3.將計(jì)算思維遷移至真實(shí)的問(wèn)題情境中

        美國(guó)認(rèn)知教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾曾提出:“一切有意義的學(xué)習(xí)必然包括遷移”。培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的最終目的就是期望學(xué)生將這種思維方式遷移至日常生活與學(xué)習(xí)之中。在教學(xué)中,單純說(shuō)教式的知識(shí)傳授很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維方式的遷移。為了促進(jìn)計(jì)算思維的遷移,創(chuàng)設(shè)符合現(xiàn)實(shí)生活、隱含計(jì)算思想和方法的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷問(wèn)題求解的過(guò)程,并遷移至真實(shí)的情境中,可以進(jìn)一步完善思維方式。[5]

        結(jié)語(yǔ)

        計(jì)算思維不僅存在于計(jì)算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域,在不久的將來(lái),計(jì)算思維將成為信息化社會(huì)合格公民必須具備的素質(zhì),但是這種計(jì)算思維能力需要在中小學(xué)到大學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步形成和提升,需要一個(gè)長(zhǎng)期的、有效的、系統(tǒng)的訓(xùn)練過(guò)程,因此,作為信息技術(shù)教師,應(yīng)該認(rèn)識(shí)到自身的責(zé)任,積極主動(dòng)地探索課堂教學(xué)中提升計(jì)算思維的可行辦法,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能,培養(yǎng)出信息化社會(huì)的合格公民。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李鋒.計(jì)算思維:信息技術(shù)課程的一種內(nèi)在價(jià)值[J].中國(guó)電化教育,總第319期,2013.8

        [2]李冬梅.計(jì)算思維改變信息技術(shù)課程訪談錄[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2013.6

        [3]董榮勝,古天龍.計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法論[J] .計(jì)算機(jī)科學(xué),2009,(1)

        [4]王榮良.計(jì)算思維對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程的影響初探[J] .中國(guó)教育技術(shù)裝備,2012,(27)

        [5]李藝,鐘柏昌.重構(gòu)信息技術(shù)課程從經(jīng)驗(yàn)選擇走向思想投射[J].電化教育研究,2015,(10)

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