初中信息技术课程教学中学生计算思维培养策略研究
2022-11-21福建省南安市教师进修学校肖晓波
福建省南安市教师进修学校 肖晓波
随着信息技术的快速发展,为了让初中生成为与时俱进的人才,信息技术这门学科越来越受到初中阶段教师的重视。初中信息技术学科的教学任务不仅是对学生进行计算机知识的传授教育,更应该重视学生运用学科方法去解决生活中的实践问题。因此,对初中生计算思维的培养就备受广大初中信息技术教师的关注。笔者根据多年信息技术的教学经验,详细分析了初中信息技术教学的现状,解析了计算思维提出的背景,并对计算思维的概念进行了阐述。为了提高初中生的计算思维,本文介绍了在《普通高中信息技术课程标准》下,培养学生计算思维的具体策略。
一、初中信息技术教学现状
(一)教学模式太过单一,学生学习兴趣较低
初中信息技术是一门要求动手操作能力比较强的课程。这门课程在初中阶段作为必修课学习的时间还不算很长,很多教师在信息技术的教学中采用的教学模式太过单一,在课堂中将当堂课的内容以传统讲授教学方法进行讲述或者演示,学生在课堂中只能被动地听教师讲课,然后跟随教师的操作进行模仿。信息技术知识中的有些专业词汇内容难懂,再加上教师在课堂中与学生的互动比较少,在这种枯燥单一的教学模式下,学生对信息技术的学习兴趣非常低,信息技术的课堂效果也不好。
(二)理论与实践脱节,知识点理解不够透彻
在日常生活中,信息技术的运用解决了人们遇到的很多问题,初中信息技术课堂教学的最终目的是让学生用学科思维的方法学会实践解决问题。然而在当前的教学中,很多教师总是将信息技术的理论脱离实践应用。教师为了追赶课程的进度,对知识的讲解停留在口头讲述上;或者教师用电脑对学生进行相关内容的展示,但并没有给学生实践的机会。这种空谈理论而没有与实际操作相结合的教学模式,使得学生对知识点的理解不够透彻,听完教师的讲述后,也难以在生活中实践应用。
(三)不注重学生思维能力的培养
随着信息化的普及,教师不再是简单地教授知识,而应着眼于学生的全面发展、终身发展。初中生已经具有了一定的逻辑思维能力,学生可以在信息技术的运用中去获取知识。这就意味着,教师传统的教学方式会面临着一定的改变,师生关系将由传统的教与学转变为师生共同探讨学习。然而在当前的教学中,教师总是关注学生被动地接受了多少信息技术知识,并没有关注学生的思考能力。再者,教师在课堂中与学生的互动环节设计得非常少,学生没有充分思考和探究的空间。这种只重教学不重学生思考能力培养的教学方式,严重阻碍了学生计算思维的培养。
二、计算思维培养的问题提出
(一)教育现代化对人才的需要
随着现代化在全球范围内的快速发展,社会对人才提出了更高质量的要求,而教育的现代化也对人才的培养提出了更高的要求。当今社会不仅要求学生掌握某个领域的知识,或者拥有专项技能,而且要求学生成长为全面发展的综合型人才。因此,在教育领域除了对学生进行知识结构的教育,更需要对学生的思维能力进行培养,培养学生计算思维就在这种情况下应运而生。培养计算思维是对学生面对问题时的思考方式和思维方法的教育。在初中信息技术的课堂中,教师除了教授学生信息技术的运用技能,更应该在教学中培养学生的思维,保证学生能在以后的问题中学习独自解决问题。
(二)信息技术课程的现状与问题
当前在初中信息技术课程的教学中,教师的教育理念仍然是以学科知识为核心进行教学,这种教学理念已经不再符合现代化教育理念的要求。教师要转变传统的教育思想,树立以培养学生学科技能和计算思维为主的教学理念,重视初中生思维方面的发展。教师要摒弃传统的教学方式,积极探究培养学生思维能力的教学方式。初中信息技术的学习是为学生进入高中进一步提高学科素养打基础的,因此,在初中信息技术中培养学生的计算思维刻不容缓。
(三)信息技术课程的改革与重构
随着教育理念的不断更新和社会对人才素质越来越高的要求,传统的信息技术课程面临着重大的改革和重构。教师要在教学中以培养学生的计算思维作为课程改革的重要核心,将培养学生的计算思维作为课程设计和教学的重点。教师在信息技术课堂的改革中要重视学生自主思考和学习能力的培养,要增加与学生的互动环节。教师要引导学生对课堂进行主动参与和探究,而不再是被动地接受和学习。教师要在教学中不断探究课程的改革方式和内容的重构。培养学生计算思维是初中信息技术课程改革和重构的重要方向。
三、计算思维概述
(一)计算思维的概念与内涵
单从概念上理解,计算思维是运用计算机的基础概念进行的一系列的涵盖计算机科学的思维活动。由此可知,计算思维是信息技术发展的产物,是信息化时代人们都应该具备的一种新技能。计算思维是科技创新的重要能力组成。如今已经是信息技术普及的年代,生活在这个年代,对信息技术的运用能力和思维方式已经直接影响了学生的整体素质。初中阶段是学生接受信息技术系统学习的重要阶段,在这个阶段对学生进行计算思维的培养是非常重要的。在初中信息技术课堂中培养学生的计算思维,能从一开始就让学生养成运用信息技术解决问题的习惯,将信息技术的理论知识在学生的头脑中内化为自己的知识结构和思维方式。
(二)初中学生计算思维能力分析
初中生的课业比较繁重,培养学生的计算思维能力,能在很大程度上帮助学生解决生活和学习上遇到的很多问题。然而调查显示,很多初中生对计算思维能力的概念并不十分熟悉,学生的计算思维能力也相对一般,说明平时在课堂中,教师对学生的计算思维锻炼得还不够充分。计算思维能力在很大程度上决定了初中生利用信息技术解决问题的能力,直接影响着学生未来的学习和发展状况。初中教师要充分认识到学生计算思维能力的不足,并在教学中探索有效的方式加以培养。
(三)计算思维的实践价值
在初中信息技术课堂中对学生进行计算思维的培养,能帮助初中生健全思维模式,提升解决问题的能力。在信息化的时代,初中生具有良好的计算思维能更好地适应时代发展的要求。计算思维对初中阶段的学生来讲,能很好地提升学生思考问题和解决问题的能力,提升学生探究学习的动力。教师在教学中要重视学生计算思维实践能力的培养。
四、计算思维的培养策略
(一)在项目学习中培养学生的计算思维
对初中生进行计算思维的培养,绝不是一朝一夕就能完成的,需要教师在信息技术课堂的点点滴滴中慢慢进行引导和学习。教师要在项目的教学实践中重视学生计算思维能力的培养。所谓的项目教学,就是教师在课堂中将本堂课所学的内容构建成一个探索性的项目,引导学生在项目的构建中和教师一起去探索完成项目的教学方法。在项目教学中,教师将课堂的内容具体化,学生为了完成项目需要对教学内容展开深入的思考和探究。这种教学方法可以很好地锻炼学生的计算思维。
例如,在闽教版信息技术七年级上册“计算机的组装”一课教学中,教师可以通过设置情境引出本堂课程的项目内容。教师可以这样导入课程:“同学们,计算机对我们来讲并不陌生,之前教师曾跟同学们讲过计算机是非常强大的,在正常的运用中,同学们很难对其进行破坏。既然计算机很难被破坏,那么计算机容易安装吗?今天我们就来一起研究计算机的组装。”通过这种情境设计,引出课堂项目,引导学生一起思考计算机的组装。教师可以提前准备必要的计算机零件,引导学生一起思考,认识计算机的零件,并摸索计算机组装的办法。通过这种形式,教师可以让学生一边思考一边动手操作,以此培养学生的计算思维。
(二)通过生活案例引导培养学生的计算思维
在传统的教学方式中,教师的教学活动总是围绕着课本的内容进行的,这在无形中将学生的思维固定在课本上。在信息技术教学中培养学生的计算思维,其最终目的是让学生运用信息技术知识解决实际生活中的问题。因此想要有效培养学生的计算思维,教师要重视将教学内容与学生实际生活相联系。将生活案例引入教学中,可以为学生创设轻松的课堂氛围,让学生在轻松的氛围中积极探索信息技术的相关问题。在信息技术这门逻辑思维严谨的课程中,教师更应该重视生活案例引导的作用,通过生活案例的引导,培养学生的计算思维。
例如,在闽教版信息技术七年级上册“电子表格数据的统计”一课的教学中,教师就可以将生活中的实例引入课堂中,让学生运用信息技术通过计算思维的加工解决生活中的实际问题。在生活中数据经常存在,通过对数据的统计和分析,可以帮助我们解决生活中的很多问题。教师可以利用计算机统计班级中学生的各科成绩,通过数据的分析发现学习中存在的问题,针对问题提出解决策略。教师可以让学生运用电子表格数据对月考中学生的各科成绩进行统计,然后引导学生仔细思考:“如何进行统计可以体现学生是否有偏科的现象?如何进行数据统计可以体现出信息技术这门课程中学生对知识的掌握情况?”通过对实际问题的思考,让学生探究问题的解决方法,从而培养学生的计算思维。
(三)课程融合、强化模式识别培养学生的计算思维
在初中信息技术学科的教学中,对学生进行计算思维的培养不能只停留在单一学科的教学上。既然计算思维是用信息技术解决实践问题的,那么学生对问题的认识不能只停留在某个学科的认知上。教师要打破单一学科的教学,将信息技术的相关知识以知识模块的形式与其他学科相融合,在课程融合的基础上培养学生的问题解决能力,培养学生的计算思维。同时,教师在信息技术的教学中,要强化学生的模式识别,让学生在模式构建的基础上培养计算思维。
例如,在闽教版信息技术八年级上册“调节平面设计素材色彩”一课的教学中,教师就可以采用课程融合的模式,通过模式识别培养学生的计算思维。在这堂课程中,教师可以将信息技术中“调节平面设计素材色彩”与美术教学中的“色彩搭配和调和”相融合进行教学。这堂课程的内容是利用信息技术对平面设计进行色彩的修正和艺术加工,教师可以引导学生将美术教学中关于色彩对美感的影响应用到信息技术课堂,培养学生以信息技术和美术的色彩艺术验证美学知识的思维模式。
(四)运用自主探究方式培养学生的计算思维
新课程理念指出,教师只是学生学习活动的组织者和引导者。因此,在初中信息技术课堂中,培养学生的计算思维,需要确立学生在课堂中的主体地位,把发现、体验、感悟、交流的权利还给学生。教师要在课堂中通过自主探究的方式,让学生自主发现问题、探究问题,从而探索出解决问题的具体策略,这个探究的过程就是培养学生计算思维的过程。因此,教师在课堂中要提出有价值的探究性问题,引导学生进行深度思考,体验、探究解决问题。
例如,在闽教版信息技术七年级上册“组建无线局域网”的综合活动教学中,教师可以运用自主探究方式让学生进行无线局域网的组建实践活动。这堂课程是一节综合运用课程,学生需要将之前所学的内容,综合运用到实践中。教师可以让学生自主进行网络知识的结构构建,让学生将所学知识在头脑中形成系统性知识框架。学生自主探究进行知识应用的过程中,预测在构建中会产生的问题,并亲自动手去探究如何组建无线局域网。教师在课堂要注重引导,针对学生在自主探究中产生的问题给予正确的指导,让学生的计算思维在自主探究过程中得到发展。
总而言之,培养学生计算思维是当前初中信息技术教育中的重要教育理念。教师要改变传统的教学理念,正视当前信息技术教学中存在的问题,明确计算思维的概念。教师要在教学中积极探索培养学生计算思维的正确方法,将项目教学方式应用到课堂中,通过生活案例的引入,将信息技术的知识与学生的实践相结合培养学生的计算思维。教师在教学中要打破传统的单科教学理念,在课堂中培养学生自主探究的能力,让学生在自主探究的基础上发散思维,探索解决问题的方法,从而培养并发展学生的计算思维。