浅谈信息技术技能教学中计算思维的培养
2021-11-22潘伟荣
潘伟荣
(江苏省句容市实验小学 江苏 句容 212400)
当前信息技术教学内容从教材编写总课时上看,小学阶段基本技能的学习占据了将近60%的课时,在进行这部分内容教学时,容易变成单纯的技能训练,技能教学需要关注学生思维,让技能教学立足于学科的核心素养,有效培养学生的信息素养。
1.技术与技能的对立,需要关注思维方法
技术是解决实际问题的方法和原理,技能是运用知识和经验执行一定活动的能力。技术总是处于不断更新和进步中,技术进步的结果有两种:(1)部分技能消失。(2)一些复杂技能变得简单。技术和技能是一对动态发展的矛盾,信息技术课程需要培养学生基本信息技能,如果我们的教学不放眼技术未来的发展,就有可能造成极大人力、物力的浪费。信息技术教学应关注应用计算机解决问题中不变的部分:在应用技术信息技术解决实际问题的思想和方法,我们在技能教学中应当重视思维的培养。
2.软件应用中蕴含着思维的因素,可以关注思维方法
周以真教授认为,计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。[1]新版的“课标”中计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。[2]应用计算机科学领域的解决问题的思维方法都是计算思维。信息技术基本技能的教学,也是利用计算机工具解决实际问题的活动,其中蕴含的思维方式从本质上说也是计算思维。
技能教学课程的核心不仅是让学生学会操作,也要求学生能够应用计算机工具解决实际问题;应用软件的设计中有着丰富的思维因素;不同软件的学习,都是从基本概念到操作方法、操作步骤再到问题解决过程,实质都是利用计算机工具解决问题的思维再现过程,因此在技能教学中我们可以挖掘思维训练因素。
3.技能教学中培养计算思维的两点做法
在日常的技能教学中可以从设计思维与算法思维两个角度入手培养学生的计算思维。
3.1 技能教学中体验设计思维。设计思维指的是设计者解决问题的方法。信息技术课程关注设计思维,可以使得信息技术教学摆脱单纯工具学习的困境,让学生学会像“信息技术专家”那样去深刻思考和理解现实中需要解决的各类问题,将所学习的信息知识与技能应用到解决实际问题之中。
教学中的设计思维大致可分成两类,一类是作品设计思维,如利用工具进行作品创作等;另一类则是软件设计者通过一定创意和想法来解决特定实际问题的思路,这就是软件设计者的设计思维。当我们在技能教学中带领学生体验、审视设计者功能设计的角度来学习操作技能,则不管发生什么样的改变、学习对象,学生总能快速找到解决问题的方法。
以小学三年级《设置个性桌面》一课为例,如果我们从第三方视角来看审视这个功能,那就变成了软件设计者如何让用户快速找到相关功能实现方法的问题,相关的学习也可以延伸到WIN10、安卓、苹果等系统。从设计思维角度,让后续的操作技能学习变成了上下位学习的关系,将技能学习变成认知结构同化,变知识知识技能的学习为解决问题能力发展的学习。
3.2 技能教学中渗透算法思维。算法思维通常被认为是解决问题的过程性思维方法,是人与机器共通的思维形式。[3]算法思维实质就是程序设计中自顶向下,逐步求精的过程。
小学阶段技能教学大体可分成二个阶段:
第一个阶段是功能实现阶段。这是在学会工具操作后,使用工具按照一定方法与步骤完成一个任务的过程,从算法定义中我们可以看出,完全可以从技能操作中挖掘隐藏算法的因素。
例如,第一次保存文件过程,我们可以分为:
单击保存图标→选择保存位置→输入文件名→选择保存类型→单击保存按钮,这样的一个线性操作的过程,与算法中顺序结构是一致的。在教学中可以通过各种图例来展现操作的次序与步骤,帮助学生学习;也可以在总结的过程中,让学生填充图例,将操作的线性思维过程外显,进行算法思维的渗透与训练。
第二阶段是技术应用阶段。在这个阶段中,着眼点不仅是工具,更多地关注如何解决问题,也就是综合地利用各种技术,将技术进行组合去解决问题。以WPS文字单元为例,我们要美化一篇WPS文档,可以从哪些方面进行?学生可以把这个问题分解为:字体设置、段落设置、表格设计、插入图片、页面布局等角度对文档进行调整,具体应用功能模块进行美化时,又需要逐步优化,学生在完成这篇文档的美化过程与程序设计中自顶向下结构化程序设计方法过程几乎是完全一致的。
由此我们可以看出:算法思维训练是可以在技能教学中进行有效地渗透,进而有效提升学生的信息素养。
结语
技能教学中计算思维的训练值得每个信息教师重视,当教会学生思维层面去看待应用和解决问题时,技能教学就不再是单纯的、机械的操作训练,学生利用信息技术解决问题的能力才能真正有效地提高。