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基于计算思维能力培养的高职信息技术课程教学设计方案的开发研究

2022-07-10  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:许心瑶 发表期数:现代职业教育 2022年20期 本文字数:2480

  [摘           要]  以高等职业学校计算思维能力培养为研究范围,在信息技术课程中探索计算思维的路径和方法,以提高学生计算思维的能力。
  [关    键   词]  信息技术;计算思维;教学设计
  [中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2022)20-0116-03
   一、计算思维的概念和意义
   1996年,计算思维(Computational Thinking)最早由人工智能的先驱——西蒙·派珀特提出。他认为通过学习计算机编程,可以改变学生学习的方法和习惯、提高学习的能力,因此这是增强学生思维能力的有效途径。
   2006年3月,美国卡内基·梅隆大学教授周以真在美国权威期刊Communications of the ACM上第一次专业化地定义了计算思维:是利用计算机科学的基础理论进行问题探究、宏观规划和人类行为等包涵计算机科学广度的一系列思维活动。认为解决问题的方法是模仿和重现,对计算思维的理解停留在认知的表层,带有显著的计算机学科特征,容易陷入机械思维的误区,并且这种思维方式也不具备普遍性和借鉴性。
   2018年,美国国际教育技术协会(ISTE)发表了首个以计算思维命名的文本——ISTE Standards for Edu-cators:Computational Thinking Competencies(教育者计算思维能力标准)。文章阐述了以培养学生计算思维为目标的教师,需要扮演好五种角色:计算思维学习者、教育公平的领导者、围绕计算的协作者、创新者与设计者、计算思维与课堂教学融合的促进者。该标准倡导教师与学生共同学习的教育理念,强调计算思维不仅对于学生成长,而且对教师自身的专业发展都具有非常重要的作用。特别是在如何跨学科融合计算思维能力方面,为教师和学生提供指导和帮助。
   计算思维是指个体运用信息技术的思想方法,在分析处理信息、解决问题过程中产生的一系列思维活动。因而,教师要引导学生利用现代化信息技术手段,运用计算思维的理念剖析问题。通过概念重组、举一反三,完成知识和技能的迁移。课程标准将计算思维作为核心素养,明确了针对不同层次水平的学生分为水平一、水平二两个等级,其计算思维能力应该达到相对应的具体标准和要求。
   综上所述,计算思维越来越引发教育界的热点讨论。在高职信息技术课程中,应以培养学生计算思维能力为核心,精心设定教学目标、设计教学过程,完善教学评价,迁移教学成果,为实现跨学科的深度融合提供策略参考。
   二、基于计算思维能力培养的教学设计方案
   (一)设定教学目标
   高职学校信息技术课程是各专业必修的公共基础课程,也是培养学生计算思维能力的重要载体。教师在教学中,努力培养学生的计算思维意识,运用现代化信息手段解决生产、生活中存在的问题,提高学习能力,,增强社会责任感,为今后就业和未來发展奠定基础,努力成为高素质劳动者和技能人才。
   基于课程标准,信息技术课程具体教学内容涵盖:计算机硬件知识、办公软件的应用(Word、Excel、Power-Point)、编程、数学媒体、信息安全、人工智能等六个单元。针对不同的单元教学内容,与之相关的核心素养也各有侧重。将知识体系分解细化,每个教学单元又由若干由浅入深的项目组成。既要兼顾项目之间的能力衔接,又要统筹规划每个单元的计算思维能力目标。以计算思维能力培养为核心,以不同的项目为载体,将计算思维的训练融入实际教学中,引导学生学会独立思考,实现“项目分解—项目设计—项目实现—项目融合”,提高学生分析并解决问题的能力,提升职业竞争力。
   (二)设计教学过程
   1.培养学生分析性思维能力:创设情境、分解问题
   教师依据课程目标和计算思维的特点,制订符合学生能力发展的教学目标,设计有利于提高计算思维能力的教学方案。每一个项目的选择都要具有真实性、可操作性,以提高学生计算思维能力为主线,教学环节的设计符合学生的兴趣爱好和已有的知识储备,使学生能很快融入其中,引发深层次思考。教师提出的问题要具有连贯性和逻辑性,能够促使学生新、旧知识相互整合、重建结构,形成更加适应自身发展的思维体系。教师引导学生将复杂问题分解细化,利用已经掌握的学科知识,对细小问题进行分析和判断,从而达成教学目标。教学中可以采取合作学习的方式,师生共同探索新知,寻找突破点,激发学生的求知欲和进取精神。
   2.培养学生实践性思维能力:理论讲授、操作演示
   在教学内容的传授上,根据不同的知识结构,选取不同的计算思维方法指导学生学习。针对学生现有的认知水平和思维特点,教师在设计学案时,要注意适当留白,鼓励学生利用信息化手段查阅资料。通过小组讨论,激发思维的碰撞,逐步达到提高计算思维能力的目标。通过教师讲解,培养学生把复杂的理论知识转化为解决实际问题的能力,把抽象的思维方法转化为内在的核心素养。
   3.培养学生创造性思维能力:模仿创新、自主探究
   教师在每一个教学环节都要精心设计计算思维能力点,学生运用现有的知识和技能,把问题进行分解、转化、归纳、总结,引导学生运用这些思维方式探究每一个具体问题,通过不断深入和尝试,迸发出新的思维火花,推导出解决类似问题的有效途径。

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