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合作学习,培养学生形成基于“计算思维”的信息技术素养

2021-08-13陆亚琴

知识窗·教师版 2021年7期
关键词:计算思维解决问题素养

陆亚琴

随着信息技术的不断发展,当前的初中信息技术教学已不再局限于让学生掌握相应的理论知识和操作技巧,而是要培养学生的计算思维。尤其是在信息技术的合作学习过程中,教师应通过合作实践,潜移默化地培养学生形成基于“计算思维”的信息技术素养。

一、对“计算思维”的理解

何为计算思维?早在2011年,国际教育技术协会和计算机科学教师协会将其定义为解决问题的一种过程。笔者对课程合作学习中培养“计算思维”的理解是,培养学生一系列的思维活动,即培养学生运用计算思维来解决问题的能力,包括确定问题、分析问题、设计方案、解决问题的能力,并学会将问题求解过程推广迁移至更广泛的问题求解和应用中,进而提高学生的学习效率。

“培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础”是《江苏省信息技术新课程标准》的基本理念之一。在信息技术课程教学中,教师常常会以小组合作学习为主,这种方式恰好与培养学生的计算思维不谋而合。

二、基于“计算思维”的合作学习技能在信息技术课程中的应用

1.兴趣为出发点——“计算思维”培养的良好开端

随着时代的不断发展,学生接触计算机和网络信息的机会远远大于以前,传统的“听-讲-练”教学模式已经不能满足现今学生的学习需求,反而会让学生想方设法利用课程间隙去上网玩游戏,然后逐渐失去对信息技术课程的学习兴趣。那么,教师应有目的地培养学生“计算思维”,从而让他们重拾对信息技术的学习兴趣。

如在“物联网传感技术”中涉及与各类传感器相关的模型搭建,教师需要结合计算思维特征和学生的年龄阶段特征,即认知能力发展迅速、自我意识和独立意识增强这些特点设计教学。又如在教学“智能楼道灯”的课程导入环节,教师可以针对楼道灯如何实现节能这个问题,在小组中展开讨论,引出“智能化”这一关键词,把抽象的“智能控制问题”转化为更直观的“声控”“红外控制”等形式,这也是有意识地培养学生基于“计算思维”的合作技能——确定问题。

2.合理划分学习小组——“计算思维”形成的关键

在制作电路模型的过程中,经过几次课堂实践,笔者发现,教师要把控好学生在配合、信息技术基础素养等方面的协调情况,根据每个班级的学生人数,遵循“组间同质,组内异质”原则,让每一位学生都能融入小组活动,避免因为小组规划不合理,出现个别学生“一把手”,部分学生“躺赢”的情况。这样既能增进小组成员的合作交流,又能针对性地锻炼学生的合作学习技能,从而有助于学生在合作学习时准确分析问题和设计问题。

如在进行检测光的实践时,小组成员能及时根据任务要求,先确定“光”为关键,进一步找到需要使用的传感器为“环境光检测传感器”,由此设计出电路连接顺序,这是后面电路成功搭建的关键所在。

3.教学任务的分解——“计算思维”养成的核心

教师作为课堂的组织者、引导者和合作者,可以将原本看似复杂的多种智能控制方式分解为简捷的单个任务,引导学生分析智能楼道灯的工作原理,即白天,光线充足,灯灭;晚上,光线不足,人来灯亮,人走灯灭。找出解决问题的另一个关键所在——人体红外感应传感器的运用,这也是培养学生學会通过分析现象看本质,将复杂问题简单化,从而学会分析问题。

当然,教师还要深入小组合作学习,了解学生学习任务的完成情况,分析他们的操作方法、容易出现的错误操作和小组合作情况,及时发现和引导学生找出操作中遇到的各种问题,以提高小组合作效率。

总而言之,在合作学习中,教师要让学生发现问题、提出问题,应用所学知识来分析问题、设计解决问题的方案,最后完成方案,从而实现预期效果。长此以往,学生就会逐渐形成计算思维。在信息时代,计算思维不仅是认识客观世界的重要手段,还是改造客观世界和解决实际问题的重要途径和思维方式。当学生学会了运用最合适的方法合作解决问题时,也就逐渐掌握了基于“计算思维”的合作技能。

(作者单位:如东县双甸中学)

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