高中信息技術(shù)中“數(shù)據(jù)與計(jì)算”的教學(xué)研究

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摘?要：核心素養(yǎng)要求學(xué)生應(yīng)具備能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，能夠自主發(fā)展，具有一定的社會(huì)參與能力。核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的高中信息技術(shù)教學(xué)要以培養(yǎng)學(xué)生的能力為導(dǎo)向，關(guān)注學(xué)生的思維訓(xùn)練，尤其是計(jì)算思維，促進(jìn)學(xué)生通過(guò)自己的邏輯思考和主觀判斷掌握探究能力，形成以問(wèn)題為導(dǎo)向，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式，提高解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。本文將簡(jiǎn)單介紹在高中信息技術(shù)中通過(guò)教學(xué)數(shù)據(jù)與計(jì)算來(lái)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的計(jì)算方法和計(jì)算思路，會(huì)促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)觀察發(fā)現(xiàn)，在分析中總結(jié)規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

關(guān)鍵詞：高中;信息技術(shù);項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

計(jì)算思維作為學(xué)生思維能力的重要組成部分，學(xué)生通過(guò)加工與處理信息實(shí)現(xiàn)計(jì)算問(wèn)題的拓展與深化，通過(guò)定向、逆向、橫向、縱向以及多向思維的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的分析與處理，進(jìn)而提升學(xué)生大數(shù)據(jù)處理的能力。教師要通過(guò)不同的方法來(lái)啟迪學(xué)生的智慧，調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算和比較的主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生在思考中張揚(yáng)個(gè)性，提高思維能力。

一、計(jì)算思維的概念和內(nèi)涵

計(jì)算思維是學(xué)生依靠計(jì)算機(jī)的知識(shí)和方法解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題的一種方法。它需要學(xué)生思維的快速運(yùn)轉(zhuǎn)和積極加工，在推理中了解數(shù)量關(guān)系，在辯證思考中明確數(shù)據(jù)聯(lián)系。學(xué)生通過(guò)對(duì)解決計(jì)算問(wèn)題的相關(guān)信息進(jìn)行分析后，會(huì)得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而在邏輯思考后解決問(wèn)題，形成自己對(duì)知識(shí)的理解。計(jì)算思維是一種抽象思維，它通過(guò)學(xué)生的歸納和對(duì)數(shù)據(jù)的處理會(huì)解決問(wèn)題，建構(gòu)出自己解決問(wèn)題的框架和思路，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

二、數(shù)據(jù)與計(jì)算教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略

（一）結(jié)合生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生探究興趣

首先要確定數(shù)據(jù)與計(jì)算在教學(xué)中所體現(xiàn)出的核心素養(yǎng)是養(yǎng)成學(xué)生思維能力。通過(guò)課堂教學(xué)讓學(xué)生能認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)在信息社會(huì)中的重要價(jià)值，學(xué)會(huì)合理地處理與使用數(shù)據(jù)，根據(jù)需要運(yùn)用數(shù)字化的工具去解決在實(shí)際生活與學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。要讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)與計(jì)算的重要環(huán)節(jié)，主要包括數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)。在日常教學(xué)過(guò)程中，教師可以將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生活相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的方法，深切感知到數(shù)據(jù)與計(jì)算對(duì)人們實(shí)際生活所產(chǎn)生的重要影響。比如，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物非常發(fā)達(dá)，可以組織學(xué)生開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)購(gòu)買衣服的實(shí)踐活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生去探究在網(wǎng)站上瀏覽衣服時(shí)，網(wǎng)站根據(jù)用戶的喜好為其推薦類似商品的具體原因，分析網(wǎng)站獲取用戶數(shù)據(jù)的基本類型，了解基本的分析方法（如對(duì)比分析法、平均分析法等），思考網(wǎng)站數(shù)據(jù)可能會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生的影響。通過(guò)與學(xué)生日常生活息息相關(guān)的案例激發(fā)學(xué)生參與數(shù)據(jù)與計(jì)算學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生相關(guān)實(shí)踐能力的提升。

（二）創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

教師在教學(xué)過(guò)程中可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，組織學(xué)習(xí)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行解決，并在此過(guò)程中探究順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。教師還可以按照學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況將其劃分為小組，加強(qiáng)對(duì)問(wèn)題分析以及解決的問(wèn)題。比如，在教學(xué)中利用編程實(shí)現(xiàn)枚舉法中的“百錢買百雞”等經(jīng)典案例教學(xué)，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本方法。通過(guò)設(shè)計(jì)“選課系統(tǒng)”“趣味小游戲”等具有一定實(shí)用價(jià)值的程序教師。在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的時(shí)候不能超越學(xué)生的認(rèn)知水平，要從學(xué)生的興趣和愛(ài)好出發(fā)，從學(xué)生的本身能力出發(fā)，從多角度來(lái)為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)條件，促進(jìn)學(xué)生可以輕松、積極、快樂(lè)地參與到計(jì)算過(guò)程中，提高學(xué)生的計(jì)算思維。學(xué)生熟悉的情境更容易激活學(xué)生觀察和探究的欲望，進(jìn)而激活學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)計(jì)算。生動(dòng)的情景會(huì)為學(xué)生的合作和交流創(chuàng)設(shè)條件，有利于學(xué)生思維潛能的挖掘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生在抽象思維中提高自己的計(jì)算能力。

（三）設(shè)計(jì)靈活的課堂練習(xí)，深化學(xué)生的計(jì)算思維

鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展思考的最佳方式就是課堂計(jì)算練習(xí)。教師要通過(guò)課堂練習(xí)的方式來(lái)啟迪學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐中掌握計(jì)算規(guī)律，把握計(jì)算實(shí)質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算能力的提高。教師給學(xué)生設(shè)置的練習(xí)要具有啟發(fā)性、層次性和指向性，使學(xué)生的思維可以活躍，不同層次的學(xué)生都可以得到鍛煉，同時(shí)針對(duì)某一種計(jì)算方法或者是計(jì)算思路來(lái)幫助學(xué)生強(qiáng)化和鞏固，促進(jìn)學(xué)生在思考中進(jìn)行計(jì)算，完成練習(xí)。練習(xí)過(guò)程中，教師要倡導(dǎo)學(xué)生冥思苦想的同時(shí)，進(jìn)行合作練習(xí)，注重借助他人的智慧，鼓勵(lì)學(xué)生在溝通和交流中培養(yǎng)計(jì)算思維。不同的練習(xí)有利于學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維，改變墨守成規(guī)的計(jì)算方法。教師要鼓勵(lì)學(xué)生采用一題多解的方式來(lái)解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的活躍和創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算能力的提高。

（四）開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)

在項(xiàng)目式教學(xué)中，教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，選擇和構(gòu)建貼近學(xué)生實(shí)際生活的項(xiàng)目主題，將項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行可行性量化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)、交流探討，以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

例如，在教學(xué)“我們身邊的數(shù)據(jù)”這一內(nèi)容時(shí)，為了確保項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)施的可行性，教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題時(shí)要充分考慮教學(xué)實(shí)際。為此，教師可以設(shè)計(jì)以“生活中的數(shù)據(jù)收集”為主題的項(xiàng)目，讓學(xué)生參照課本中的樣例，選擇一個(gè)數(shù)據(jù)收集對(duì)象;然后收集關(guān)于它的各種數(shù)據(jù)并整理成表格或文檔的形式;最后根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)之間的關(guān)系。學(xué)生在完成這一項(xiàng)目的過(guò)程中可以收集到生活中的零花錢開(kāi)支、智能手機(jī)性價(jià)比分析等相關(guān)數(shù)據(jù)，并與其他同學(xué)互動(dòng)交流、相互協(xié)作，進(jìn)而完成項(xiàng)目任務(wù)。這種以學(xué)生為中心的項(xiàng)目主題，可以保證項(xiàng)目式教學(xué)的順利開(kāi)展。如果教師確定“收集福建省旅游信息”的項(xiàng)目主題，就會(huì)由于選題過(guò)大，學(xué)生無(wú)法獲取到相關(guān)數(shù)據(jù)而無(wú)法完成。因此，構(gòu)建豐富且具有可行性的項(xiàng)目選題庫(kù)，是高中信息技術(shù)項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著新課程改革的不斷深入，對(duì)于高中階段信息技術(shù)課程的教學(xué)也提出更高的要求，要求高中信息技術(shù)課堂教學(xué)要適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，不斷改進(jìn)與完善教學(xué)方法及理念，采取項(xiàng)目式教學(xué)方法，與學(xué)生實(shí)際情況以及現(xiàn)實(shí)生活形成密切的聯(lián)系，提高學(xué)生的計(jì)算思維和信息素養(yǎng)，進(jìn)而幫助高中信息技術(shù)數(shù)據(jù)與計(jì)算課堂教學(xué)質(zhì)量得到有效的提高。

參考文獻(xiàn)：

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