文档介绍：基于计算思维的高中生信息素养培养策略
——以算法模块为例
随着信息技术的发展与信息化社会的到来,越来越多的人认识到学会学习和具备信息素养是一个现代人所必须具备的能力之一。2006年3月,曾任美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任、putational Thinking),他认为计算思维应该是每个人具有的基本技能,而不仅仅属于计算机科学家。这一观点正在得到人们的认同,对计算思维的培养也显得越来越重要。
目前,计算思维已经在计算机领域广泛地被认识和关注,现在科学界把它与实验思维和理论思维认为是人类的三大科学思维方式。如何基于计算思维理念培养高中学生的信息素养成为了每一位信息科技教师必须思考的问题。
一、计算思维与信息素养
1、计算思维
周以真教授提出的计算思维的定义是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。计算思维的本质是抽象和自动化。如同所有人都具备是非判断、文字读写和进行算术运算一样,计算思维也是一种本质的、所有人都必须具备的思维能力。计算思维具有下面的特点:
①计算思维不等于计算机编程,它要求从多个抽象层面进行思考。
②计算思维是一种基于技能而非机械技能,不是一种简单地,机械式的重复。
③计算思维是人的思维方式,不是计算机的。
2、信息素养
在2013年修订的《上海市中小学信息科技课程标准修订稿(征求意见稿)》中指出,信息科技课程以信息处理为主线,以提高学生的信息素养为根本目标,主要包括信息科技基础知识和基本技能,用信息技术解决问题的能力,以及信息化社会中的行为规范。其中,用信息技术解决问题的能力是提高信息素养的关键能力。
从以上两个定义可以看出,两者既有联系又有区别。联系在于:①两者都基于计算机学科;②两者都强调能力的培养,而非简单机械的重复;③两者都关注解决实际问题;
④两者最终都需要通过培养逐步内化。区别在于:信息素养更加强调的是应用计算机处理工具的能力,而计算思维更加强调的是具有用计算机科学去思考问题的能力。可以说计算思维与信息素养的提升息息相关,相辅相成。
二、高中信息科技算法模块教学的现状
在《课程标准》修订稿中,高中信息科技学科中的“算法”部分占据了总建议63课时中的32课时,仅从课时安排上就可以看出,算法在高中信息科技教学中所占据的重要地位。《课程标准》修订稿还指出,算法是计算机科学的核心内容之一,是使用计算机处理信息的基础,用计算机解决问题都需要算法。用程序设计语言实现算法解决实际问题需要学生具备一定的抽象思维、逻辑思维、数学思维和判断能力,这些能力既是信息素养的培养需求,也与计算思维能力的培养不谋而合。
从实际教学情况来看,经常能发现学生可以在老师讲解的基础上学会相关的知识点,但真正要求使用算法求解问题时,却无法正确完成,甚至完全没有思路。出现这种情况其实就是学生缺少计算思维的训练,不知道如何用计算思维去分析问题,就更不用谈解决问题了。因此,培养学生具备计算思维能力不仅有助于信息科技学科教学和学生信息素养的培养,其对学生的终生发展都有着重要的意义。
三、基于计算思维的高中生信息素养培养策略
计算思维的培养不是一蹴而就的,单靠机械重复的训练也不可能达成,它需要教师精心设计教学,需要在每节课中点滴渗透。因此教师在教学设计时要以学生为中心,以培养学生在学习活动中使用计算思维分析处