面向計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)模式的探究

劉芳

【內(nèi)容摘要】高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中，計(jì)算機(jī)思維是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，核心素養(yǎng)成為了目前各個(gè)學(xué)科教育的核心要義，開展基于項(xiàng)目的教與學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目情境中解決問題，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也迫在眉睫。項(xiàng)目學(xué)習(xí)這種教學(xué)方式，不僅適用于信息技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)模式的思維培養(yǎng)，還適合各種實(shí)踐性和操作性較強(qiáng)的知識和技能的學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維? 高中信息技術(shù)? 項(xiàng)目學(xué)習(xí)

前言

計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)是抽象的，并具有自動(dòng)化的特征。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一個(gè)情境，學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，學(xué)會思考，運(yùn)用案例教學(xué)法和項(xiàng)目教學(xué)模式識別培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，運(yùn)用自主探究方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本文對培養(yǎng)高中生的計(jì)算機(jī)培養(yǎng)以及運(yùn)用信息技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)模式的探討提出策略。

一、通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生解決問題思維

計(jì)算思維主要是個(gè)體利用計(jì)算機(jī)的思維方式，來解決各種復(fù)雜問題的思維活動(dòng)。在這個(gè)過程中，計(jì)算思維的解決方案主要是利用多種問題的結(jié)合，在解答一個(gè)問題的同時(shí)，能夠聯(lián)想到另一個(gè)問題的答案思路。按照學(xué)生的思維邏輯來推算出問題之間的不同。解決問題的意識往往比問題本身更加重要，所以教師的問題創(chuàng)設(shè)就是提供學(xué)生一種思維過程。使學(xué)生在解題過程能夠理解問題，再選取合適的方案解決問題，所以解題的思路是一個(gè)關(guān)鍵。在教師提出問題的時(shí)候，不是直白和抽象的，要能夠結(jié)合實(shí)際，讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用自己的知識到實(shí)際問題中，在不同應(yīng)用場景中解決問題。所以對目前的信息技術(shù)教學(xué)而言，教師的問題設(shè)計(jì)是一個(gè)小細(xì)節(jié)，值得引起教師的注意。能夠結(jié)合學(xué)生的生活場景進(jìn)行以計(jì)算思維為基礎(chǔ)的問題情境構(gòu)建，在這一過程學(xué)生提高實(shí)際解決問題的能力得到了提高。

例如，在信息系統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師可以通過信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室情景模式，讓學(xué)生從中體會到內(nèi)涵以及具體到軟件操作的各種內(nèi)容，教師的問題創(chuàng)設(shè)通過探討求證項(xiàng)目開發(fā)是否有意義。利用啟發(fā)式學(xué)習(xí)，凝練出計(jì)算思維方法。技術(shù)上問題在實(shí)際操作中得到驗(yàn)證的機(jī)會。培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的意識，設(shè)計(jì)影響著學(xué)生對項(xiàng)目的興趣。改變其以往在單一提問，采用分化問題的方式來解決問題，通過學(xué)生的逆向思維，反向思考，解決其他常見的問題。在教學(xué)資源上，信息技術(shù)教師能夠通過互聯(lián)網(wǎng)，得到最新最潮流的信息，教學(xué)資源不應(yīng)該出現(xiàn)缺乏的現(xiàn)象。教師需要提前預(yù)備各種豐富的教學(xué)資源，在任何一單元的課程中，有拓展延伸的知識點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的全面發(fā)展。思維框架的搭建是培養(yǎng)思維發(fā)展的一個(gè)重要教學(xué)方法，教師可以采用流程圖、框架圖等生動(dòng)地將教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生，方便學(xué)生理解，將抽象難懂的知識進(jìn)行蛋糕式的劃分，幫助學(xué)生理解，一塊一塊的消化蛋糕，并且劃分細(xì)節(jié)，學(xué)生細(xì)嚼慢咽知識點(diǎn)。

比如在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的“冒泡排序”時(shí)，書本中的介紹往往比較復(fù)雜，不利于學(xué)生理解，教師可以給學(xué)生準(zhǔn)備教學(xué)視頻，學(xué)生能夠在觀看視頻的過程里學(xué)習(xí)到執(zhí)行過程和排序，對比與其他的冒泡的不同進(jìn)行分析。在教師的引導(dǎo)和配合下與學(xué)生一同討論分析，也是大多數(shù)學(xué)生難做得到的能力。這種利用教學(xué)資源來培養(yǎng)計(jì)算思維的方式，需要學(xué)生明白知識遷移水平的重要，以及面對具體問題能夠具體分析的能力，并且考慮到學(xué)生的理解水平不同，教師可以給出不同水平的問題，從不同角度出發(fā)提高學(xué)生獨(dú)立思考的能力，努力培養(yǎng)計(jì)算思維。

二、通過制定多元化教學(xué)評價(jià)，鞏固學(xué)生計(jì)算思維

評價(jià)機(jī)制的制定，對于提高教師的教學(xué)效率上有著重要作用。教師在教學(xué)工作中，根據(jù)不同的班級制作一個(gè)合理的完善的教學(xué)評價(jià)機(jī)制的能力是教師必備的。適當(dāng)評價(jià)，形成學(xué)生的成長檔案，一種記錄學(xué)生學(xué)習(xí)生活的檔案，有較高的價(jià)值。在評價(jià)的方面，不局限于一種，可以評價(jià)結(jié)果，需要結(jié)合學(xué)生的個(gè)性差異，對實(shí)踐操作能力、計(jì)算思維水平以及程序運(yùn)行多次評價(jià)，來認(rèn)真審查學(xué)生的能力。對于后進(jìn)生來說，理解能力、學(xué)習(xí)能力較差，在指出問題的評價(jià)的同時(shí)還要多表揚(yáng)進(jìn)步的地方。

此外，也可以借助學(xué)生評估實(shí)踐表，實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間的相互評價(jià)。對于優(yōu)秀的學(xué)生來說可以提高要求，及時(shí)表揚(yáng)的同時(shí)還應(yīng)該多發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)性的問題，使學(xué)生更加拔尖。例如，教師在教授遞歸算法的實(shí)現(xiàn)過程中，可以利用教學(xué)方式選取合適的符合計(jì)算思維的教學(xué)方案，并結(jié)合實(shí)際情況來完成評價(jià)，針對學(xué)生的具體操作情況分成幾個(gè)等級，這樣就可以讓學(xué)生充分了解自身發(fā)展水平所處的階段，以及以后具體要采取的學(xué)習(xí)方案，這對以后教師進(jìn)行的教學(xué)反饋來講是非常重要的。

教師應(yīng)通過綜合的評價(jià)來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，構(gòu)建相對完整的信息技術(shù)課程評估體系。在信息技術(shù)教學(xué)過程中，教師尊重學(xué)生的差異，學(xué)生是獨(dú)立發(fā)展的個(gè)體，一模一樣的要求，按照老師的套路走，這種要求抹滅學(xué)生的創(chuàng)新能力和活躍的思維。要求教師一定要因材施教，充分發(fā)揮自身的指導(dǎo)作用，幫助學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)要點(diǎn)。信息技術(shù)課程的教學(xué)主體是學(xué)生，因?yàn)檎n堂圍繞著學(xué)生展開，所以教學(xué)理應(yīng)有實(shí)際反饋和評價(jià)。這個(gè)評價(jià)的過程和記錄對于鼓勵(lì)學(xué)生有積極作用，學(xué)生感受到教師的重視，提高自信心和成就感。通過評價(jià)，學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，通過反饋和指導(dǎo)及時(shí)改正。鼓勵(lì)學(xué)生更全面地發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。正確的教學(xué)評價(jià)特別重要，激勵(lì)學(xué)生的思維需要教師通過多元評價(jià)教學(xué)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)及過程進(jìn)行多樣評價(jià)，但是教師應(yīng)該注意在一定的程度上促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維能力的提高。

三、通過完善教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生實(shí)際操作能力

隨著高中生離高考越來越近，信息技術(shù)的課程時(shí)間自然會被減少，需要教師在有限的時(shí)間，充分甚至超常發(fā)揮教學(xué)功能。在不管是高中教學(xué)過程中還是任何一個(gè)學(xué)習(xí)階段，課程設(shè)計(jì)對于課堂是否有效是一項(xiàng)重要內(nèi)容，內(nèi)容更具體更實(shí)用。教導(dǎo)學(xué)生通過信息技術(shù)軟件來解決實(shí)際的生活問題。根據(jù)社會的要求，時(shí)代的進(jìn)步，需要教師有創(chuàng)新意識，積極的吸取新知識，再傳授給學(xué)生新的拓展性的知識。讓學(xué)生有意識的把信息技術(shù)當(dāng)做培養(yǎng)自己思維能力的課程，而不是生活中的游戲和娛樂設(shè)施。拓展關(guān)于信息技術(shù)的知識點(diǎn)，不受學(xué)習(xí)的局限性。在知識的基礎(chǔ)上不斷積累，累加和拓展。

教師首先要對課程的教學(xué)內(nèi)容有調(diào)整，通過完善教學(xué)內(nèi)容來有效開展教學(xué)實(shí)踐。培養(yǎng)學(xué)生在面對實(shí)際問題時(shí)就能很快地做出反應(yīng)，就是隨機(jī)應(yīng)變的能力。信息技術(shù)中學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)，教師不應(yīng)只局限于課文中所展示的知識點(diǎn)，拓展和完善是應(yīng)該出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，也考驗(yàn)著教師自身的職業(yè)素質(zhì)和知識能力。結(jié)合相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效的教學(xué)內(nèi)容編制，通過連接各個(gè)知識點(diǎn)之間的關(guān)系來解決實(shí)際獨(dú)立存在的問題。高中生在初中已經(jīng)掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識，對一定程序設(shè)計(jì)的基本思想、基本方法和基本結(jié)構(gòu)有了印象。需要教師引導(dǎo)學(xué)生把新舊知識結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

思維學(xué)習(xí)使學(xué)生有一個(gè)清晰的思維來選擇分析問題，成為會領(lǐng)悟會思考的好學(xué)生。如在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)教師可結(jié)合數(shù)學(xué)中所學(xué)習(xí)的《算法初步》內(nèi)容開展信息技術(shù)課程。教師引導(dǎo)學(xué)生制作流程圖，跟隨著教師清晰的思路做示范，從“學(xué)會操作”的課堂價(jià)值取向轉(zhuǎn)向形成“學(xué)科核心素養(yǎng)的價(jià)值訴求”。理解就是對于思維來說一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)，通過理解流程圖的基礎(chǔ)進(jìn)行程序的編寫，在以后面對抽象的程序代碼編寫過程中能力提高，這一個(gè)課程的設(shè)置，是更有利于提升學(xué)生的調(diào)試程序能力。教師有很多的問題在于抽象轉(zhuǎn)型為直觀教學(xué)，這是需要完善的一門教學(xué)難題，但是將項(xiàng)目化模式的代入，能幫助教師在教學(xué)方面的完善。各方面實(shí)操性的實(shí)驗(yàn)，在一定的程度上提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力。教師在教材處理，設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)當(dāng)中，充分思考是否能夠驅(qū)動(dòng)學(xué)生解決任務(wù)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生選定項(xiàng)目調(diào)動(dòng)學(xué)生對問題解決有興趣的目標(biāo)。教師多多挖掘教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，對問題的反饋，思維的訓(xùn)練，最終達(dá)到培養(yǎng)計(jì)算思維的目的。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)對學(xué)生起著引導(dǎo)作用。

四、通過創(chuàng)新教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

數(shù)學(xué)技術(shù)無處不在，深入到生活。需要教師能夠快速抓住細(xì)節(jié)，創(chuàng)新教學(xué)方法。在現(xiàn)代化的教學(xué)實(shí)踐中，思維邏輯的培養(yǎng)不可少，要普及思維的重要性的理念。思維能力是不能通過直接的教學(xué)來灌輸式培養(yǎng)的，應(yīng)該打破傳統(tǒng)，與時(shí)俱進(jìn)，利用學(xué)生興趣點(diǎn)來促使學(xué)生在實(shí)際的生活中加以領(lǐng)悟和積累，才能有效地實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。計(jì)算思維從根本上說是能夠充分展現(xiàn)一個(gè)學(xué)生的思維過程的學(xué)科領(lǐng)域。信息處理的過程時(shí)刻考驗(yàn)學(xué)生能力。一節(jié)有效的思維培養(yǎng)的課堂離不開教師對教學(xué)方式進(jìn)行一定的調(diào)整。

合作項(xiàng)目模式中，一個(gè)學(xué)生收集資源的能力有限，分組整合的材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)方便且高效于一個(gè)人的收集效果。溝通在實(shí)際生活中必不可少，加強(qiáng)學(xué)生之間的交流與溝通，使項(xiàng)目教學(xué)中教師展示項(xiàng)目并確定具體任務(wù)，學(xué)生可以在合作的過程中實(shí)現(xiàn)資源共享互相學(xué)習(xí)、互相幫助。因此在開展信息技術(shù)課程的同時(shí)，每一個(gè)小組成員都積極投入，在小組中能發(fā)揮作用。教師要加強(qiáng)學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)增強(qiáng)學(xué)生合作意識?；蛘咴诮虒W(xué)內(nèi)容上，教師對章節(jié)進(jìn)行劃分，并根據(jù)相應(yīng)的討論問題將學(xué)生自主進(jìn)行分組。教師積極參與課堂互動(dòng)。提出要求學(xué)生們分組討論并進(jìn)行小組匯報(bào)，提出問題和應(yīng)該糾正點(diǎn)。

例如在學(xué)習(xí)“信息與信息科學(xué)”的內(nèi)容時(shí)為了加深學(xué)生對“信息量”的理解教師可設(shè)置討論主題，要求學(xué)生結(jié)合生活中的實(shí)際情況討論，總結(jié)和思考。在小組討論中，難免有學(xué)生開小差，偷懶，這就需要教師及時(shí)的督促，盡全力的去提高每一位學(xué)生的課堂效率。學(xué)習(xí)討論的效率的提高同時(shí)也是學(xué)習(xí)效率的提高。學(xué)生充分地結(jié)合課程進(jìn)行信息量概念和計(jì)算方法。學(xué)會學(xué)習(xí)，怎樣學(xué)習(xí)才是教師應(yīng)該重視的學(xué)習(xí)過程。將所學(xué)的靈活應(yīng)用，需要掌握信息技術(shù)知識支持。學(xué)生通過獨(dú)立或者合作的形式參與完成一個(gè)完整，合作項(xiàng)目，使學(xué)生學(xué)會交際學(xué)會交流，學(xué)會用理論支撐為事實(shí)證據(jù)。學(xué)生通過完成項(xiàng)目從而找出解決問題的方法并進(jìn)行拓展延伸。圍繞學(xué)生為主體的理念，學(xué)生小組內(nèi)明確任務(wù)后開始獨(dú)立實(shí)施項(xiàng)目。

結(jié)語

總之，學(xué)生在這個(gè)過程中逐漸體會到計(jì)算思維在信息系統(tǒng)中應(yīng)用的樂趣，培養(yǎng)獨(dú)立的思維方式。創(chuàng)設(shè)合理的問題場景對計(jì)算思維的培養(yǎng)是非常有利的，同時(shí)有助于學(xué)生提高對學(xué)習(xí)的預(yù)期，在很大程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

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（作者單位：山東省鄒平市第一中學(xué)）