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在问题解决活动中培养计算思维

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

在问题解决活动中培养计算思维

作者:金婧

来源:《中国信息技术教育》2024年第12期

计算思维作为信息技术学科的核心素养之一,出现在新修订的课程标准中。本文以计算思维的“形式化”“模型化”“自动化”特点为依据,以《计算机解决问题的背后》一课为例,进行计算思维培养的教学设计与实践,探索总结以运用计算思维的方法进行问题求解为主线的教学程式。

● 设计背景

在新课程标准修订中,信息技术学科核心素养中引入了“计算思维”这一核心内容。这使得我们的教学不能仅仅关注技术工具、操作技能,还要深层次理解这些技术工具,知道它们的工作方法和应用流程,处理好人与技术工具的关系。计算思维作为一个学科的思维方式、思想方法,要让学生从无到有、再内化为一种自然的思维方式是一个难点,需要学生经历在各种情境中运用学科思维方式、已有知识和技能分析解决实际问题的过程。 ● 设计思路

《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》必修模块1“数据与计算”包含数据与信息、数据处理与应用、算法与程序实现三个部分,涉及数据、信息、算法、程序在内的学科核心概念。本节课内容来源于“算法与程序实现”这部分,内容要求为“从生活實例出发,概述算法的概念与特性,运用恰当的方法和控制结构表示简单算法”,其中渗透计算思维的“形式化”(如抽象出算法解决问题的一般过程)、“模型化”(如用结构化程序表示算法)、“自动化”(如通过计算机自动化实现算法)。这部分内容强调简单算法的学习,并非要求系统掌握专业编程知识,其中,对问题的抽象或形式化描述是算法的基础。

本节课授课对象是高一学生,尽管他们已经能够利用计算机解决一些基本问题(如文章编辑、绘画和简单的多媒体处理等),但对利用计算机解决问题的完整过程了解不够;多数学生只是具备操作技术工具的技能,而对其工作方法和应用流程不了解,对解决问题的算法不甚明白。高中学生的逻辑思维能力趋于成熟,能够对自己的思想观点进行论证,能有条理地对各项经验加以说明。

基于以上思考,本节课以培养学科思维方式为素养目标,将教学定位在以运用计算思维的方法进行问题求解为主线,以知识和技能在解决问题的过程中自然引入作为支撑,将问题提出、问题分析、问题解决等主要流程贯穿于教学活动中,引导学生在问题情境中学习技术工具,理解学科方法,利用技术工具和学科方法解决问题(如上页图1)。 ● 教学实践

在问题解决活动中培养计算思维

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn在问题解决活动中培养计算思维作者:金婧来源:《中国信息技术教育》2024年第12期计算思维作为信息技术学科的核心素养之一,出现在新修订的课程标准中。本文以计算思维的“形式化”“模型化”“自动化”特点为依据,以《计算机解决问题的背后》一课为例,进行计算思维
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