深化中小学信息技术课堂计算思维的策略研究
——以电子表格学习为例
2021-11-22华燕萍
华燕萍
(浙江省杭州市萧山区南都小学 浙江 杭州 310000)
信息技术计算思维不是数学计算的能力,是美国卡内基·梅隆大学的周以真教授在2006年ACM会刊提出的,计算思维是运用计算机科学的思维方式进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等一系列的思维活动,也可以说是一个问题解决的过程,以及与他人交流合作的能力。具备计算思维的学生,在信息活动中能够利用计算机的思维,通过判断、分析问题并整合多种资源,合理组织数据,求解问题、设计系统,把看起来困难的问题转换成解决的方法思路,并能迁移到相关问题中。
1.计算思维的特点
1.1 计算思维本质是抽象化和自动化。不同于计算机编程,它反映了计算的根本问题,建立用计算机技术解决问题的思路,寻求问题的可求解性,选择合适的计算机程序去解释执行该问题。计算思维是人的,不是计算机的思维方式。它是人类和计算机都能理解的解决方案,即是解决问题的最佳方案。
1.2 计算思维包括分层思维、模式识别、抽象化和流程建设。计算思维包括抓住信息中的关键部分,忽视不必要信息,将复杂繁琐的问题拆解成简单而易解决的小问题,其中这些小问题形式各异互相关联,计算思维找出问题中的相同部分并举一反三,进而找到问题中的核心加以建设。
1.3 计算思维是每一个人必须掌握的技能,是对未来世界认知、思考的常态思维方式,是理解并驾驭未来世界的必要能力。计算思维不仅能反映人类思维活动,还能通过计算手段研究人类的行为。
2.计算思维在信息技术课堂上存在的问题
Excel模块学习中学生利用的是已知的数学知识和计算机操作,忽视了操作中包含的计算思维,不能将知识汇总,不能学以致用,不能举一反三解决类似的问题。学生在学习中难以理解信息技术学科思维方式,接受的知识不能发散迁移,不能形成学科计算思维。现将信息技术课堂学生不能正确形成计算思维的原因分析如下:
2.1 知识体系混淆模糊。现代信息技术的飞速发展改变着我们的生活,不仅深刻的影响经济结构也对社会文明和精神文明产生着影响。信息技术包括计算机技术、微电子技术、通信技术和传感技术。学生因为年龄特点和知识面的局限,想当然认为计算机技术就是信息技术,掌握使用计算机就是学科的内在核心,不能理解信息技术和计算机技术的关系。对信息技术整个系统的起源、形成、发展以及信息技术对现代生活的影响缺乏全局认识,或者张冠李戴,把电子技术的内容搬入计算机技术中。
2.2 能力培养简化为步骤学习。信息技术课堂上有一个非常熟悉的现象,学生认为信息技术课程就是驾驭计算机,课堂任务就是上机操作鼠标键盘,掌握使用计算机这一工具,利用计算机完成绘图,制作演示作品、上网聊天、观看视频等等。因此学生总是以计算机为中心,花费大量时间在操作技能上,对颜色等美观度反复修改。教师传授信息技术理论知识时学生往往感到枯燥乏味,缺少兴趣,缺少对信息价值的判断。这种固化思维限制学生利用信息技术解决问题的交互式思维,限制学生计算思维的培养。
信息技术课堂上缺失信息技术学科独有的解决问题的方法,就失去了其内在核心价值。
3.信息技术课堂培养学生计算思维的多样探究
3.1 化虚为实,重组教材内容。小学生的思维是与小学生的言语发展和经验、认知实践紧密关联的,有具体实体思维到抽象思维不是一簇而成的,而是在新的环境下,在教学活动中影响而来。在课堂上很多概念比较抽象,学生没有形成相应的认知,不能想象该概念,需要老师把抽象的概念,变成生活中常见的事物,配以图片、声音、视频等文件一起进行感知,教材内容和课外素材相结合,消除学生的陌生感。
小学阶段,学生刚接触信息技术没有多长时间,对信息技术的认识很难产生联想。课程环节应尽可能联系实际,从生活中常见事物出发,给学生直观的体验,让学生观察分析,自己提出问题,分析对比找到问题的解决方法,尝试利用新的知识方式改版固有的传统思维,达到利用加工信息的目的。
3.2 实践推导,在创作中锻炼学生计算思维。计算思维倡导利用发散思维去解决实际问题,寻求最优解答。信息技术课堂中,计算机为发散思维提供了更多的技术支持,借助于网络学生可以搜索下载海量资源,重组资源,为课程服务,借助于多样的软件,展开头脑风暴,可以加工生成新的教学资源。借助于任务案例,对比、展开讨论,在认知结构、思维方式上进行启发,可以在案例上进行二次创作,拉开多个维度。特别信息技术课堂常常采用任务驱动的方式突出重点,通过对比分析分解任务,零散成多个知识点,通过实践创作再次整合任务,实现知识点的集合。
3.3 以评促评,在评价中提高计算思维。教学评价是依据教学目标对教学过程和结果进行价值性判断的过程。在整个教学过程中,教学评价是教学过程的收尾部分,检验教学整体效果。评价过程是对课堂整体呈现效果的小结,对教学过程进行再梳理,启发带动学生思考,大大激发学生的创新型思维。良好的教学评价具有指导性,促进学生计算思维的发展。
总结
综上所述,信息技术课堂不只是简单的知识传授,还需要注重学生计算思维的培养,引导学生全面认识信息技术学科要素,对信息做出科学、专业的判断,在信息化社会更好的发展。