關鍵能力視野下普通高中學生計算思維培養(yǎng)初探
發(fā)布時間:2018-06-22 來源: 歷史回眸 點擊:
摘 要:《關于深化教育體制機制改革的意見》要求注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應時代要求的關鍵能力,《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》要求以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心,在兩者指導下的《普通高中信息技術課程標準》提出了高中信息技術學科的核心素養(yǎng),作為核心素養(yǎng)之一的計算思維在高中信息技術教育中的作用立刻凸顯。將這一重要思想貫穿于日常教學中,對計算思維有了自己的思考,在《信息技術基礎》《網(wǎng)絡技術應用》等內(nèi)容上都進行了一定的嘗試。
關鍵詞:關鍵能力;計算思維;信息技術
《關于深化教育體制機制改革的意見》中指出:要注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應時代要求的關鍵能力。我們知道,關鍵能力的著眼點是學生的終身發(fā)展,是適應時代要求、適應未來社會發(fā)展所需具備的最基礎、最重要的能力!吨袊鴮W生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心,為我國“要培養(yǎng)什么樣的人”做出了具體的回應。關鍵能力、核心素養(yǎng),就像學生生命成長中的兩翼,既關乎每個中國人的個體成長,也關乎著我們國家和民族的未來。
“高中信息技術課程標準修訂”工作堅持立德樹人的教育理念,用學科核心素養(yǎng)統(tǒng)領課程標準的建設。界定出高中信息技術學科核心素養(yǎng),并將學科核心素養(yǎng)滲透到課程標準的各個組成部分中。高中信息技術核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任。四者相互聯(lián)系不可或缺,信息意識是信息能力的前提與基礎,并貫穿于信息技術教學的全過程;而計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新構成信息技術核心素養(yǎng)的核心內(nèi)容;信息社會責任為信息行為提供規(guī)范的保障,促進信息社會和諧發(fā)展,這四個方面內(nèi)容相輔相成、互相促進。
早在2006年美國卡內(nèi)基梅隆大學(CMU)周以真教授就在美國計算機權威雜志ACM《Communication soft the ACM》上定義了計算思維(Computational Thinking);2011年,國際教育技術協(xié)會(ISTE)和計算機科學教師協(xié)會(CSTA)指出計算思維是一個用來解決問題的過程;2013年,南安普敦大學的Cynthia Selby博士和John Wool lard博士提出計算思維包括算法思維(Algorithmic Thinking)、評估(Evaluation)、分解(Decomposition)、抽象(Abstraction)、概括(Generalization)這五個方面的要素。根據(jù)以上逐步清晰的的諸多定義,我們可以這樣認識計算思維:計算思維不是計算機的思維,也不是像計算機那樣思維。計算思維是人的思維,是人類在有了計算機這一強有力工具后,求解問題時的一種獨特的思維方式,是我們思考如何利用計算機來解決問題時所采用的過程和方法。
在高中信息技術教學中,就是要讓學生能將計算思維的思想自覺應用到日常生活與學習之中,形成一種思維習慣。如在講授“信息的編程加工和智能化加工”一章的第二節(jié)“信息的編程加工”中,我們可從學生高一數(shù)學課上學過的五點描圖法入手,從手工繪制函數(shù)圖像的過程類推出在計算機上繪制圖形的過程與方法,再介紹如何運用編程方法來繪制完整函數(shù)圖像,這就是計算思維中的分解與轉(zhuǎn)化思維,把用程序繪制函數(shù)圖像這個看似復雜的問題分解成一個個能被解決的小問題,即繪制坐標系、描點、連點成像,以達到解決復雜問題的目的。我們就要將此處所蘊含的計算思維作為重點突出,講清講透,從而把教學內(nèi)容的課堂講授上升到培養(yǎng)計算思維的高度。還有,在介紹網(wǎng)絡原理中的OSI七層模型時,這里也是采用抽象、分解來控制龐雜的任務進行復雜系統(tǒng)設計的思想的很好體現(xiàn),通過分層設計,將復雜的處理過程分段化簡為相對獨立的小模塊,再分別設計處理,不僅簡化了設計過程的復雜性,還提高了處理效率。也是一個對復雜問題建立參考模型使其易于處理的計算思維方法。
在“網(wǎng)頁制作”課堂教學中,我們還利用概念圖激發(fā)學生計算思維,它能使思維訓練和學科教學相統(tǒng)一,即從計算思維的角度出發(fā)將涉及的操作知識點進行重新歸類和整理,使學生對FrontPage軟件的應用水平提升到了整體把握、綜合應用的層次。通過這部分知識網(wǎng)絡的構建,隨著概念圖貫通知識脈絡,讓思維隨著知識脈絡的貫通而形成,既提高了學生的動手實踐能力,還培養(yǎng)了學生的計算思維,促進計算思維的內(nèi)化和遷移。
因此,在關鍵能力視野下的高中信息技術教學,計算思維不失為一個重要載體和抓手,我們只要在教與學的每一個細節(jié)中好好落實,就能有效提高學生利用信息技術解決問題的思維方法,就能切實做到以學生的發(fā)展為核心,使“注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應時代要求的關鍵能力”真正落實到處,使更多的學生成為未來信息技術的創(chuàng)新者!
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。空S編輯 李博寧
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