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基于计算思维培养的初中信息技术问题情境创设研究
摘要:自计算思维被纳入信息技术学科核心素养后,培养学生计算思维逐渐成为信息技术教育改革的重点内容,信息技术教师开始重视学生计算思维的培养,而现阶段关于计算思维培养的问题情境创设研究较少。基于此,本文对计算思维培养中的初中信息技术问题情境创设进行研究,希望对初中信息技术教学有所帮助。
关键词:计算思维;初中信息技术;问题情境
前言
随着新一轮课改的开展,计算思维纳入到信息技术课程标准中,对信息技术教学产生极大影响,推动着信息技术教学变革。初中是学生成长的重要时期,需要在这一时期培养学生计算思维尤其重要,如何培养计算思维,将其落实到具体教学中,需要每一位信息技术教师的研究与思考。
一、计算思维概念与内涵
计算思维,首先出现于2006年由周以真教授在美国计算机科学权威杂志中所指出的概念,他认为:“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、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。”通俗而言,计算思维就是人们通过计算机科学的运算方式去认识和处理问题的思维活动。在教学中,教师培养学生的计算思维就是培养学生要像计算机一样的思考问题,处理问题。
二、计算思维培养的初中信息技术问题情境创设策略
(一)在实物操作中创设问题情境,培养学生分解思维
教师可以利用实物研究的直观性,提供丰富的感性材料,创造问题情境,鼓励学生反思具体现象。利用资源在课堂上创造问题情境,不仅可以激发学生对知识的渴望,还可以激发学生对问题的学习热情。在实物演示时,教师可以先确定每个教学环节中的相关问题和知识点,并尝试创建更难的逻辑问题,以便学生能够思考。由于实物展示过程与许多机房操作不同,教师可以在其中设置几个重点问题让学生深入情境去思考。例如,在讲授《熟悉计算机的基本硬件特征》教学中,教师可以通过实物开展教学,将一台旧电脑在学生面前拆开,向学生展示并讲授计算机硬件,让学生了解计算机,知道计算机是由哪些硬件组成。处在新时代的学生,从小就接触各种电子产品,有的学生已经掌握了电脑基础知识,教师可以鼓励这些学生上台当“小老师”。虽然教师可以运用插图来讲解知识,但通过实物展示可以让学生更加了解计算机,知道计算机的硬件,通过拆解计算机可以让学生对计算机的组成原理的理解更加深入。
(二)在动画模拟中创设问题情境,培养学生抽象思维
在网络信息技术快速发展的背景下,可以有效地提高学生的综合素质,通过创设多媒体问题情境,以学生为主体,达到创设问题情境的目的,通过具体创建一个动态的问题,让学生直观地捕捉研究内容。在多媒体题脚本编写中,教师根据新课程标准设计课程,提高学生的思考能力,通过使用图片和其他材料探索问题,提高学生对问题的直观理解,并提高学生对问题的理解和控制能力。比如在讲解《Flash动画设计与制作》时,教师鼓励学生制作乒乓球比赛动画,让学生将乒乓球如何移动与反弹模拟出来,在设计动画时是否要考虑空气阻力与重力等影响因素,这些是学生在设计时要考虑的,借助动画来模拟现实情境复杂性。这告诉了学生们在运用计算机求解问题时,要了解问题要求,分析数据,考虑细节问题,由此可以看出,抽象思维在求解问题中非常关键。
(三)从生活实际切入,创设问题情境,培养学生概括能力
信息技术与现实生活紧密相连,教师只有掌握学科特点,才能正确地创设问题情境,创造积极、充满活力的学习环境,提高学生学习积极性。因此,在创设问题情境时,教师将实际情境作为情境背景,并准确地呈现学生可能需要思考的问题,通过创设问题情境体现信息技术价值,保证学生学习效率与质量。基于信息技术与现实生活紧密联系的特点,教师可以将生活活动融入现实教育中的问题情境,实施教材内容框架转换,降低学生学习难度,促进学生对信息技术知识的理解和迁移。通过从生活细节中学习,便于学生解决生活中的问题。教师可以利用教育中问题情境的表述对教育内容进行分类,这需要将每个梯度的教育内容转化为几个教学问题,并要求学生,结合能与生活实际相结合的问题来思考和学习知识,从而理解抽象知识。通过这种方式,学生可以有效地深化计算思维,并加强对他们在思考和探索问题中所学知识的理解,培养学生概括能力。如在讲解《位图与矢量图》中,教师需要在学生掌握位图相关知识点后,借助矢量图实验让学生了解矢量图性质,引导学生进行位图与矢量图的对比,找出两者的相同点与不同点,在根据异同来概括,了解其本质属性与概念。在教学中,教师要引导学生加强新旧知识间的联系,鼓励学生在已有经验基础上应用迁移规律学习新知识。
(四)利用认知矛盾创设问题情境,培养学生知识迁移能力
学生通过不断深入学习知识,会逐渐发现许多认知都是错误的,当教师没有指出这些错误时,学生十分在意自己错哪了,对哪个知识点的认识存在偏差,教师可以根据学生疑惑引导学生,激发学生学习积极性,引导学生关注教学目标,在学习中认识并纠正自身存在的错误。所以,信息技术教师要结合学生这一心理特点,根据学生心理认知矛盾创设问题情境,通过案例指出新旧科学知识间的矛盾,引导学生自主学习与实践,这不仅能够保证教学效率,还能够使学生更加主动和目的性地学习,便于学生掌握教师在课堂上讲解的知识。培养学生计算思维就是希望学生能够将这一思维迁移到学习与生活中,要想迁移计算思维,就需要根据学生认知矛盾,创设问题情境,引导学生解决问题,将所学知识迁移到真实环境中,不断完善学生思维方式。
结语
时代的快速发展,社会对综合性人才的需求增大,教师需要在课程安排与综合能力培养方面下功夫,在提升学生成绩的同时,培养学生计算思维。在初中阶段,信息技术是学生比较喜爱的课程,信息技术不仅可以提高学生动手能力,还可以提高学生计算思维。自新课改实施后,信息技术教师要在培养学生计算思维方面加大力度,引导学生自主解决问题,推动学生全面发展。
参考文献:
[1]徐凡.信息技术新课标实施语境下计算思维培养问题的认识与回应[J].求知导刊,2022(02):50-52+118.
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