彭頂輝
【摘要】 高中信息技術中的核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等四大方面,其中計算思維是非常重要的內容,是學習和理解計算機知識的基礎,對于學生更好學習計算機、提升學習效果具有重要的幫助作用?;谟嬎闼季S的主要特點,在培養(yǎng)學生形成和發(fā)展計算思維時,主要采取的方法是探究式學習方法,主要流程是選定案例,在課堂上利用多媒體的形式展示給學生,根據(jù)展示的內容和相關原理提出問題,然后引導學生解決這些問題,在這個過程中通過相應的指導促進學生更好地完成任務,實現(xiàn)更好培養(yǎng)計算思維的目標。
【關鍵詞】 高中信息技術 計算思維 探究學習 問題提出 思維訓練
【中圖分類號】 G633.67 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2019)16-178-01
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對于計算思維本身而言,通常指的是個人運用計算機科學的思想方法,在形成問題的解決方案過程中所產生的相關思維。對于教育教學而言,學生在具有了計算思維后,能夠更好地運用計算機及其工具處理問題,運用計算機能夠實現(xiàn)的功能去分析問題、建立相關模型、引入和組織數(shù)據(jù),從而分析和判斷出不同的信息資源,以此運用計算機算法解決問題,之后高度概括和總結計算機解決問題的方法和過程,使之更好地遷移運用在其他問題中。在當前互聯(lián)網環(huán)境下,各種高新技術和相關成果被運用在工業(yè)生產和日常生活中,對社會發(fā)展和人們生活產生了重要影響,所以信息技術教學不再是對信息技術本身知識進行教學,而是充當與信息技術相關的文化內涵和相關素養(yǎng)的教學,比如對計算思維的培養(yǎng)。
一、高中信息技術教育和計算思維培養(yǎng)的重要意義
在當前的時代背景下,信息技術教育教學要發(fā)揮更大的作用,在基礎教育教學中要特別加強信息技術課程的教學,加強對學生信息技術專業(yè)知識及其相關能力的教學。在高中信息技術教育教學中,加強信息技術的教學不僅是新課程改革的要求,更是提升學生信息素養(yǎng)和學習能力的重要途徑,通過信息技術教學能夠為學生更好學習提供更強大的工具,為學生今后更好發(fā)展打下堅實的基礎。計算思維是信息技術課程中的四大素養(yǎng)之一,它是一種科學思維,是包含邏輯思維和實證思維在內的綜合性思維。在計算機圖靈機理論的基礎上,在人工智能和大數(shù)據(jù)高度發(fā)展的時代背景下,計算思維發(fā)揮著越來越重要的作用,這種思維能夠促進個人更好地解決復雜問題,促進個人更好運用計算機高效、系統(tǒng)和程序化解決問題。此外,不同的個人和機構界定的計算思維各不相同,比如谷歌公司認為計算思維是一種問題解決技巧與技術的集合,并且將思維過程分解為問題分解、模式識別、模式的抽象與生成、算法設計等。
二、高中信息技術教學計算思維培養(yǎng)的主要策略
一般而言,計算思維的培養(yǎng)需要通過人工智能、程序設計和算法等內容具體進行,但是根據(jù)高中信息技術的實際內容和教學情況,其中信息技術的基本原理和概念、系統(tǒng)軟件的相關應用等占據(jù)比較大的比重,所以教師應該根據(jù)實際情況進行培養(yǎng)教育。本文主要從多媒體中圖像相關部分探析計算思維的培養(yǎng),從圖像的原理和運用等方面具體教學,以期通過對這些內容的解析探究培養(yǎng)策略。
圖像幾乎時刻存在與我們的日常生活中,它是表現(xiàn)信息的最主要途徑,對于互聯(lián)網和計算機的相關應用而言,圖像主要存在于各種顯示、輸入與輸出中,比如屏幕顯示、數(shù)碼拍攝和攝像等都涉及到圖像,這些工具和應用在顯示圖像的同時,會在后臺對數(shù)據(jù)進行大規(guī)模的處理和轉化,從而呈現(xiàn)出人類能看得懂的畫面。對于這個內容,教師可以提出如下問題:圖像是如何顯示在屏幕上的呢?計算機內部如何處理這些圖像信息?我們能夠從計算機處理圖像的模式中學習到哪些原理,怎樣運用它解決問題?這些內容涉及到圖像的原理及其應用,教師可以通過針對性的課程設計,為學生講述圖像處理的原理,讓學生了解圖像顯示的基本程序,進而延展到相關圖像處理軟件的教學,讓學生能夠運用這些軟件處理問題,從而逐漸形成利用計算機處理問題的思維模式和思想方法,即為計算思維。
例如,在實際教學中教師可以選擇一個視頻短片在課上播放出來,以此吸引學生注意力和激發(fā)學生學習與探究的興趣。比如,教師可以根據(jù)近期大熱的5G技術,選擇當下單平臺播放量超過1000萬次的《5G到底有多快?》的短視頻,通過對最新技術的相關展現(xiàn)吸引學生注意力,接著暫停截圖,選擇這張圖像放大18倍以上,讓學生觀察這種圖像,從而發(fā)現(xiàn)圖像構成的基本單位,即像素點。接著,教師可以展示一張實物照片,讓學生認真觀察并說出它們的區(qū)別,通過相關問題的提出引導學生進行獨立思考與合作探究,在此過程中可以讓學生學習到圖像相關的基本原理,比如分辨率、尺寸、輸出模式和圖像質量等。之后,教師可以引導學生利用PS等圖像處理軟件,查閱圖像的參數(shù)及相關信息,進而對數(shù)據(jù)進行分析和處理,得出圖像質量與不同參數(shù)變化之間的相互關系,教師對學生得出的結論進行總結。最后,教師引導學生將這一模式和過程遷移運用。
在此過程中,教師引導學生通過探究式學習解決相關問題,通過準備學習材料、提出問題、分析問題、探索相關規(guī)律、解決問題等流程,讓學生更好地獲得圖像的基本原理、圖像的操作等知識與技能。同時,教師可以通過對此過程的高度抽象和概括,總結出解決問題的相關流程和辦法,從而培養(yǎng)學生計算思維。
三、結束語
綜上所述,高中信息技術教學中,計算思維的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是非常重要的,有利于幫助學生更好地學習信息技術知識和解決實際問題。教師可以通過展示相關資料、提出問題、引導學生探究、分析問題和解決問題等教學流程,更好地培養(yǎng)學生計算思維,從而有效提升學生計算思維和綜合素養(yǎng)。
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