如何在高中信息技术教学中培养学生的计算机思维

2023-03-10 10:35田雪琴
学周刊 2023年8期
关键词:教学资源教学活动计算机

田雪琴

(甘肃省高台县第一中学,甘肃高台 734300)

知识经济时代和数据时代的到来使信息技术走入人们的日常生活,因此要想适应未来社会的发展并实现高质量的生活,高中生就必须掌握一定的信息技术知识,具备一定的计算机思维,以此适应不断发展的社会。然而,目前的高中信息技术教学并没有很好地培养学生的计算机思维,还需要教师从多个方面采取措施来帮助学生合理地运用计算机思维解决学习中的问题,最终实现学习质量与效率的提高。

一、计算机思维概述

计算机思维指的是综合运用计算机领域的知识技能和思想方法去解决信息技术问题,并在这一过程中所形成的思维方式。通过对计算机知识的学习和运用,每一位学生都能形成相应的计算机思维。

计算机思维主要有以下特征:(1)包容性,能够适用于多种活动和多种角色,如学生的学习活动、教师的教学活动都可以与计算机思维相结合,进而实现高效学习或者高效教学。(2)抽象性,计算机思维的本质是利用更加科学的方法剖析问题本质,并抓住主要矛盾解决问题,这也要求学生能够剥开事物表象而抓住本质,具备对事物抽丝剥茧的能力。(3)灵活性,不论是用计算机思维解决信息技术问题还是其他科目的问题,都可以运用灵活的方式解决,找到不同的思路去应对问题。

二、高中信息技术教学培养学生计算机思维的重要价值

(一)培养学生的信息技术素养,使其适应社会发展变化

计算机思维是信息技术核心素养的重要体现,而核心素养是个体适应未来发展和社会变化所必须具备的品质与能力。在高中信息技术教学期间培养学生的计算机思维,可以使学生利用信息技术知识和计算机设备及时了解社会发展的变化,敏锐地感知外界信息的变化并能作出应对。信息时代的到来也要求学生必须具备相应的信息技术素养,能够正确面对信息技术对人类社会和个体发展带来的机遇、挑战,从而在信息化大潮中积极把握信息技术发展带来的机遇,规避风险并积极迎接挑战,养成适应社会变化的优秀品质[1]。

(二)培养学生的创新能力,锻炼学生的学习方法

学习信息技术知识可以有效锻炼学生的创新意识和创新能力,激发学生对信息技术科目的兴趣,通过多样化、生动有趣的学习内容使学生对信息技术科目保持积极的学习状态。在信息技术课堂教学期间,教师可以设置趣味性的信息技术问题引导学生思考,并鼓励他们尝试多样化的解决思路,逐步培养学生的创新意识和创新能力。在此基础上,教师可以鼓励学生与同学进行合作讨论,共同探究问题,通过小组合作、任务探究等模式引导学生采取新的学习方法来学习信息技术知识。

(三)锻炼学生的逻辑思维和联系思维

逻辑思维和联系思维都是计算机思维的重要组成部分。前文提及,计算机思维的养成必须建立在科学的探究和分析的基础上,从多角度了解、学习计算机知识,注重引导学生从表象直击本质,能够从事物的单一角度发散出去,联系到不同角度的因素,寻找各因素之间的联系。因此,通过培养学生的计算机思维,教师可以有效锻炼学生的逻辑思维和联系思维,而且这两种思维不仅可以帮助学生提升信息技术知识的学习效率,也能帮助学生提升其他科目的学习效果。例如,在高中语文课堂上,利用联系思维可以将零散的知识点串联成为知识体系。不难发现,培养学生的逻辑思维和联系思维能够帮助学生提升多门科目的学习效率。

三、高中信息技术教学现状分析

(一)信息技术教学边缘化

受到高考升学的影响,高中信息技术教学在较长一段时间内都处于被边缘化的状态。信息技术不是高考必考科目,这就导致信息技术教学不受重视,甚至一些信息技术教师仅仅讲解教材上的知识,导致部分学生无法深入理解信息技术知识,自然会在学习的过程中遇到一些困难,这不仅打消了学生对信息技术学习的积极性,也没有充分培养学生的计算机思维。与此同时,由于信息技术教学不受重视,许多信息技术教师并未将计算机思维融入到教学内容、教学活动之中,也没有引导学生在学习之中体验信息技术知识。

(二)信息技术教学目标有待优化

目前,教师主要对信息技术知识进行简单讲解,信息技术教学活动偏重知识,而忽视了学生计算机思维的培养,忽视了计算机能力与素养的提升。比较偏重知识的讲解也在一定程度上导致学生只能被动接受信息技术知识,无法对知识点进行灵活运用,没有促进学生计算机思维的培养和发展。因此,在未来的信息技术教学期间,优化信息技术课堂的教学目标应当是教师开展教学活动所需要关注的重点。

(三)教学模式保守,教学资源开发不足

教学模式是否先进、教学资源是否充足直接影响学生能否形成计算机思维。现阶段的信息技术教学模式较为保守,教师在课堂上采取单一的教学方式,无法调动学生对信息技术学习的积极性,学生并未以活跃的思维投入到信息技术学习之中。同时,信息技术知识大多具备较强的抽象性,单凭教师的口头讲解,学生往往难以对其进行透彻理解,这也从侧面导致学生在信息技术学习期间遇到较多的障碍,打消了学生的学习信心。此外,信息技术课堂的教学资源开发不足,无法支持高效的信息技术教学的开展,也不利于培养学生的计算机思维。

四、高中信息技术教学中计算机思维的培养策略

(一)重视信息技术教学活动,坚持以生为本开展教学

为了在高中信息技术教学期间培养学生的计算机思维,信息技术教师应当重视信息技术教学活动。虽然信息技术科目不在高考范围之内,但教师同样需要意识到信息技术教学对学生的日后发展具有重要价值,尤其是帮助学生掌握计算机知识,培养学生的计算机思维。在重视信息技术教学的基础上,教师应当积极做好备课,结合高中阶段学生的学习特点选择合适的方式讲解信息技术知识,并将计算机思维融入信息技术课堂之中,以此促进学生计算机思维的养成[2]。

在未来的信息技术教学期间,教师应当将学生放在信息技术课堂的首位,将生本理念和信息技术教学有效融合,突出学生的主体地位,只有让学生以学习主体的身份去理解信息技术知识、应用信息技术知识,才能让学生牢固掌握知识并在这一过程中养成相应的计算机思维。坚持生本理念开展信息技术教学要求教师应当关注学生的信息技术学习需求,教师可以借助学生感兴趣的计算机故事或者相关视频资料作为课堂导入环节,接着引入课堂教学所讲解的知识内容。例如,教师可以将物联网及相关故事作为课堂导入的话题,而后引出万物互联和智能家居的内容,让学生对接下来所将要学习的知识产生浓厚的兴趣。在兴趣的驱使下,学生会以更加积极的状态、更加活跃的思维融入到学习活动之中。教师可以提出相应的问题,如该段视频展示了哪些信息技术知识,这些信息技术知识背后的原理是怎样的,我们是否可以通过学习实现家庭中的万物互联等等。通过这些问题,教师可以进一步激发学生对信息技术知识的探究欲望,同时也能满足学生对信息技术知识的好奇心。

(二)优化信息技术教学目标,重视计算机思维的培养

培养学生的计算机思维就必须转变信息技术课堂的教学目标,积极发挥教学目标对教学活动的指导作用。现阶段的信息技术课堂比较注重知识教学,忽视了学生计算机思维的培养。针对这一情况,教师可以在未来的信息技术教学中用目标发展理论来设定信息技术教学目标。基础性的信息技术教学目标主要是引导学生理解、掌握并运用知识,注重对知识的讲解和传授,而发展性的信息技术教学目标则主要是培养学生的计算机思维、信息思维以及对信息技术的学习兴趣。教师应当关注学生是否能够在信息技术课堂上展现出较高的学习兴趣,同时能否具备高效的学习效率。此外,除了常用的目标发展理论之外,新课程改革的深入也使三维教学目标逐渐融入各科教学活动之中,教师可以借助三维教学目标优化信息技术课堂的教学目标,使信息技术教学具有更强的方向性。

在教学目标得到优化的前提之下,教师也应当推进信息技术教学评价的优化。在传统的信息技术课堂上,由于信息技术教学不受重视,教师也很少对学生进行教学评价,而在接下来的信息技术教学期间,教师应当对学生进行精准评价并对学生的信息技术学习行为进行指导。教师可以组织学生对讲过的信息技术知识进行应用,并对学生的应用效果作出评价,如果学生在应用过程中出现错误或者遭遇障碍,教师也要帮助学生分析其原因,进而在接下来的学习期间加以改进,不断纠正学生的信息技术学习活动。与此同时,恰当的教学评价也能使学生在信息技术学习期间产生较强的自我效能感,驱动学生投入到信息技术学习活动中。

(三)选择多样化的教学模式,丰富信息技术教学资源

计算机思维具有灵活性、多样性的特点,那么信息技术课堂的教学模式也应当是灵活、多样化的。教师在具体的课堂教学期间可以采取不同的模式开展信息技术教学。例如,在课堂导入环节,教师既可以展示信息技术在生活中的应用场景,也可以展示最新的信息技术成果、人工智能成果,从而设置多样化的课堂导入环节激发学生对信息技术课堂的兴趣,让学生切实感受到信息技术的重要价值。

教师可以借助主题式探究与小组合作教学相融合的方法开展信息技术教学活动。具体来说,教师可以事先准备教学盲盒,并在每一个盲盒里都写上与信息技术相关的探究主题,有Siri、特斯拉自动驾驶、小米智能家居、VR 游戏等不同的主题,小组长在抽到任务主题之后带领组员进行任务探究,主要讨论人工智能背后的信息技术原理,并尝试进行总结。在这一过程中,不同的小组具有不同的趣味性主题,能够有效激发组员的探究兴趣,而且小组内部成员也可以纷纷针对探究主题发表自己的看法。相较于传统的个体学习,小组学习的效率更高且信息技术课堂氛围更加活跃[3]。

教师需要丰富信息技术课堂的教学资源,通过充沛的资源帮助学生培养其计算机思维。教师可以将日常学习与生活中的资源引入信息技术课堂。在教学数据分析相关内容时,教师可以将校内的一些数据内容作为数据分析的素材,促使学生在熟悉的事物下积极主动地应用信息技术知识处理数据。

(四)鼓励学生运用信息技术知识开展实践学习

鼓励学生进行实践学习是培养学生计算机思维的有效途径。在任何科目的学习活动中,如果只是掌握了理论知识是远远不够的,更需要学生在实际的运用过程中掌握知识的运用方法,并能够形成相应的思维。因此,教师在未来的信息技术教学期间需要鼓励学生进行实践学习,在带领学生学习完信息技术理论知识之后引导学生上机操作。教师可以在讲台上演示具体的操作,而学生在观看完具体的操作步骤之后对其进行模仿实践。完成上述步骤之后,教师可以让学生思考是否还有其他方式达成操作目标,培养学生的发散思维、联系思维,并鼓励学生进行积极创新[4]。

在具体的实践教学期间,教师要准备不同的实践主题,然后让学生挑选符合自己兴趣的主题进行实践操作。教师要尽量避免直接干预。如当学生遇到实践障碍的时候,教师需要给予其思路上的点拨和指导,而后让学生不断尝试解决问题。当学生成功解决障碍之后,他们也能够获得较强的实践成就感。在实践学习过程中,教师可以鼓励率先完成实践操作的学生对普通学生进行帮助和指导,推进全体学生的计算机思维的培养。

此外,作为信息技术教师,我们需要不断提升自己的教学组织能力,设计出合理的信息技术教案,在丰富的教学资源的支持下给出合理的信息技术教学目标,吸引学生积极参与到信息技术课堂之中,培养学生的信息技术素养,促进学生计算机思维的发展。

五、结语

在高中信息技术课堂教学中培养学生的计算机思维是学生信息技术素养的重要体现,能够促进学生创新意识和创新能力的发展,锻炼学生的逻辑思维和联系思维,但是现阶段的信息技术教学不受重视,且教学模式保守,教学资源不够丰富,教学目标也偏重信息技术知识的传授。因此,教师应当积极端正信息技术教学观念,认识到信息技术教学的重要价值,借助目标发展理论、三维教学目标优化信息技术教学的目标,实现知识与思维并重,同时做好教学模式和教学资源的优化,推进信息技术实践教学的有序开展。

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