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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