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        基于信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)方法探究

        2018-02-26 02:44:53劉金霞張志強(qiáng)
        新課程(下) 2018年6期
        關(guān)鍵詞:解決問(wèn)題筆者微課

        劉金霞,張志強(qiáng)

        (1.新疆地質(zhì)中學(xué),新疆 烏魯木齊;2.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院,新疆 烏魯木齊)

        計(jì)算思維是當(dāng)前國(guó)際信息技術(shù)教育領(lǐng)域廣為關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容,是21世紀(jì)每一位學(xué)生必備的基本素養(yǎng)。在英國(guó),計(jì)算思維已經(jīng)作為中小學(xué)信息技術(shù)課程的重要內(nèi)容之一,美國(guó)《K-12計(jì)算機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出,計(jì)算思維是其重要課程內(nèi)容。我國(guó)《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中明確提出,計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)的四個(gè)核心要素之一,因此,計(jì)算思維訓(xùn)練在信息技術(shù)教學(xué)中有著很重要的地位。本文基于計(jì)算思維的培養(yǎng),提高學(xué)生綜合素養(yǎng),在信息技術(shù)課程嘗試采用了創(chuàng)新有效的教學(xué)方法,有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

        一、計(jì)算思維

        目前,國(guó)際上廣泛認(rèn)同的計(jì)算思維定義來(lái)自周以真(Jeannette Wing)教授。周教授認(rèn)為,計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算思維這一核心素養(yǎng)中的核心要素的具體描述是,計(jì)算思維是采用計(jì)算機(jī)方式界定問(wèn)題,運(yùn)用合理的算法形成解決問(wèn)題的方案,并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),計(jì)算思維就是像計(jì)算機(jī)科學(xué)家那樣去思維,不僅僅只是能為計(jì)算機(jī)編程,還要求能夠在抽象的多個(gè)層次上思維,計(jì)算思維無(wú)處不在,當(dāng)計(jì)算思維真正融入人類(lèi)活動(dòng)的整體時(shí),它作為一個(gè)問(wèn)題解決的有效工具,也應(yīng)當(dāng)有效地融入課堂教學(xué)之中。

        二、培養(yǎng)計(jì)算思維的教育教學(xué)方法

        互聯(lián)網(wǎng)已越來(lái)越深刻地影響和改變著人們的工作、生活及學(xué)習(xí)方式,“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,也呼喚著教育必須要進(jìn)行教學(xué)改革,要培養(yǎng)出會(huì)分析問(wèn)題、探究問(wèn)題,形成多元理解能力的合格新時(shí)代中國(guó)特色的社會(huì)主義建設(shè)人才。教師在教育教學(xué)中必須采用有效的方法,積極學(xué)習(xí)信息技術(shù),特別是在教學(xué)實(shí)踐中要進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng),才能幫助學(xué)生更好地適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的互聯(lián)世界。

        (一)巧用技術(shù),構(gòu)建情境,設(shè)計(jì)有針對(duì)性的練習(xí)

        在信息技術(shù)教學(xué)中,興趣是激發(fā)學(xué)生深入思考、動(dòng)手實(shí)踐的動(dòng)力,而圖像、音頻、視頻是最容易抓住學(xué)生的注意力。因此,教師要巧用信息技術(shù)工具,構(gòu)建能激發(fā)學(xué)生興趣的情境,提出問(wèn)題,以問(wèn)題為中心,讓學(xué)生形成解決問(wèn)題的意識(shí),再獲取新知識(shí)解決當(dāng)前的問(wèn)題。

        如在進(jìn)行圖形圖像處理教學(xué)時(shí),筆者課前給學(xué)生拋出問(wèn)題:“大家想不想全方位看看自由女神,并將你或者你的小伙伴放到截取的圖像中呢?”看著學(xué)生興奮而好奇的眼神,筆者打開(kāi)谷歌地圖輸入自由女神,與學(xué)生一同欣賞自由女神像,選取一張大家認(rèn)為比較合適的角度按下截屏鍵,打開(kāi)Photoshop,新建文件—粘貼,自由女神像出現(xiàn)在圖片中。為了突出課堂的主題——圖像處理,筆者把圖像存盤(pán),與他們平時(shí)的一些校園生活照一起作為素材下發(fā)給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生將人像從不同的圖像中摳出,放置到合適位置,并美化畫(huà)面,讓學(xué)生進(jìn)行大膽創(chuàng)作,課堂中,學(xué)生帶著興奮的情緒沉浸在作品創(chuàng)作中。

        在Excel數(shù)據(jù)處理中,筆者將學(xué)生參與過(guò)的詩(shī)朗誦比賽活動(dòng)中評(píng)委的打分?jǐn)?shù)據(jù)做成表格,并通過(guò)排序得出最終排名,讓學(xué)生觀(guān)察結(jié)果有無(wú)問(wèn)題,有學(xué)生發(fā)現(xiàn)表格中參賽學(xué)生的原始數(shù)據(jù)最終排序后錯(cuò)亂了,問(wèn)題發(fā)現(xiàn)了,出錯(cuò)發(fā)生在哪個(gè)操作步驟上?筆者將事先錄屏制作的操作過(guò)程播放給學(xué)生,一同找錯(cuò),最終得分是去掉一個(gè)最高分,去掉一個(gè)最低分,取其他評(píng)委打分的平均值,綜合利用求和、最大值、最小值函數(shù)計(jì)算才都沒(méi)問(wèn)題,原來(lái)是排序時(shí)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂了。筆者馬上與學(xué)生一起分析排序中容易做錯(cuò)的一些操作關(guān)鍵點(diǎn),然后,將原始數(shù)據(jù)作為素材下發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算與排序練習(xí)。一個(gè)小小的視頻,吸引了學(xué)生的注意力,大大提高了學(xué)生解決問(wèn)題的效率。

        (二)建立相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)幫助文檔,提高不同層次學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力

        學(xué)生明確要解決的問(wèn)題后,如何用信息技術(shù)工具解決問(wèn)題,這個(gè)過(guò)程如果以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師幫助為輔,能更好地鍛煉學(xué)生的計(jì)算思維。教學(xué)中,教師鼓勵(lì)學(xué)生自主探究,在“嘗試—驗(yàn)證—修正”的“試錯(cuò)”過(guò)程中,促進(jìn)思維發(fā)展,同時(shí),突出對(duì)學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo),通過(guò)組建互助小組,引導(dǎo)學(xué)生在交流互助中共同提升思維和能力。教師可以先進(jìn)行必要的提示和點(diǎn)撥,使學(xué)生有明確的解決問(wèn)題的方向,少走彎路。教學(xué)中,因?yàn)槎喾N原因,不同學(xué)生技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備量不盡相同,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容事先建立好課堂所用的各種知識(shí)點(diǎn)幫助文檔,給學(xué)生提供有效解決問(wèn)題的方法和途徑。筆者在進(jìn)行文字處理圖文混排教學(xué)中就采用了這種方式。在幫助文檔中將如何實(shí)現(xiàn)某些操作以點(diǎn)撥的方式進(jìn)行提示,學(xué)生在文字處理過(guò)程中遇到解決不了的,通過(guò)幫助文檔的提示來(lái)嘗試解決,還解決不了的,向教師尋求幫助。這不僅大大提高了學(xué)生文字處理的速度,也使不同層次的學(xué)生有了答疑解惑的途徑。在幫助文檔中,筆者一般在最后進(jìn)行知識(shí)延伸,對(duì)不同軟件之間操作的相似性以及知識(shí)的相關(guān)性進(jìn)行簡(jiǎn)短的敘述,并在下課前給學(xué)生總結(jié)強(qiáng)調(diào),提升學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備與遷移能力。

        (三)善用微課這一利器,提高學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力

        計(jì)算思維的培養(yǎng)離不開(kāi)信息技術(shù)的應(yīng)用,而微課是以單一知識(shí)點(diǎn)為教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)簡(jiǎn)短的視頻或音頻等多媒體形式記載并結(jié)合一定的學(xué)習(xí)任務(wù)而形成的一種教學(xué)資源。因此,信息技術(shù)課中微課的應(yīng)用可以抓住學(xué)生的興趣,使學(xué)生快速掌握知識(shí)要點(diǎn),學(xué)生學(xué)得更快樂(lè)、更高效。電影《冰雪奇緣》中的雪寶很受學(xué)生喜愛(ài),筆者將這一形象用于三維模型制作,在講解時(shí),筆者只把3DSMAX建模時(shí)的局部坐標(biāo)系、隱藏選取對(duì)象及取消隱藏的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)講解一下,然后下發(fā)了小雪人制作微課視頻,由學(xué)生自行學(xué)習(xí)完成雪人的創(chuàng)作。對(duì)于學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的形象創(chuàng)作,給學(xué)生創(chuàng)造條件,通過(guò)微課學(xué)習(xí)完全可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)與創(chuàng)作能力,也容易實(shí)現(xiàn)差異教學(xué)。教師在教學(xué)中抽象的、有些復(fù)雜的信息技術(shù)知識(shí)做成微課,給學(xué)生以較難的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)指導(dǎo)后,讓學(xué)生自學(xué)微課視頻來(lái)完成學(xué)習(xí)、創(chuàng)作任務(wù),這更能激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)意識(shí)與創(chuàng)造能力。

        三、教學(xué)反思

        (1)計(jì)算思維是數(shù)字時(shí)代學(xué)生解析問(wèn)題的一種基本能力,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,使學(xué)生養(yǎng)成從信息技術(shù)的視角思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維模式,有利于學(xué)生用信息技術(shù)學(xué)科思維全面認(rèn)識(shí)和思考這個(gè)復(fù)雜的信息化社會(huì),并作出準(zhǔn)確、專(zhuān)業(yè)的信息化判斷,使學(xué)生更好地在信息化社會(huì)中生存、創(chuàng)新與發(fā)展。

        (2)新課程標(biāo)準(zhǔn)使教師面臨著新經(jīng)驗(yàn)、新方法等一系列的挑戰(zhàn),如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力也必將會(huì)出現(xiàn)一些新的方式方法,作為教師需要勤于思考,堅(jiān)持學(xué)習(xí),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀(guān)能動(dòng)性、積極性,師生共同努力,使學(xué)生的信息素養(yǎng)得到不斷的提高和發(fā)展。

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