【摘 要】
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人工智能时代,计算思维成为人类生存必不可缺的一项软技能。培养学生的计算思维既顺应了时代的要求,又能满足国家对创新人才的需求。随着《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》的颁布,计算思维成为高中信息技术四大核心素养之一,这意味着高中信息技术课程成为培养学生计算思维最合适的载体,但这也给高中信息技术课程的开展与教学带来了新挑战。例如,当前部分学校的信息技术课程教学仍然采用的是传统的讲
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人工智能时代,计算思维成为人类生存必不可缺的一项软技能。培养学生的计算思维既顺应了时代的要求,又能满足国家对创新人才的需求。随着《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》的颁布,计算思维成为高中信息技术四大核心素养之一,这意味着高中信息技术课程成为培养学生计算思维最合适的载体,但这也给高中信息技术课程的开展与教学带来了新挑战。例如,当前部分学校的信息技术课程教学仍然采用的是传统的讲练结合的教学模式,难以发挥学生的主动性;一线教师对于计算思维的含义和教授方法并不十分了解;国内外目前关于计算思维培养的相关研究多是在小学和初中阶段进行的,在高中阶段培养学生的计算思维的相关研究比较少;等等。可见,在高中阶段研究计算思维的教学方法具有重要意义。面对高中信息技术课程标准中对计算思维培养的要求,培养高中生的计算思维成为本研究的出发点。探究式的学习既满足了新课标的要求,又有利于学生计算思维的培养,且适用于高中信息技术课程的教学。在探究性学习中,5E教学模式被认为是最有效的教学模式。本研究采用5E教学模式,针对计算思维培养的多维目标,整合不同的教学策略和教学方法,并将计算思维训练的系列方法渗入到具体的教学活动中,通过问题引导和活动探究设置不同的学习任务,激发学生的学习兴趣和学习自主性,进而培养学生的计算思维水平。基于此,本研究的研究内容及主要成果如下:第一,通过查阅文献对计算思维和5E教学模式的国内外研究现状,以及当前计算思维教育和高中信息技术课程的开展与教学中存在的问题进行分析和总结,阐明本教学模式构建的理论依据和现实依据。第二,本研究界定了计算思维的概念,并对5E教学模式的特点、要素进行分析,确定了其在高中信息技术课程教学和培养学生的计算思维方面的优势所在。在此基础上,构建面向计算思维的5E教学模式。第三,根据实践调研结果和面向计算思维的5E教学模式进行教学设计,通过教育实验对面向计算思维的5E教学模式在高中信息技术课堂中的应用进行定量研究,验证本教学模式对计算思维培养的有效性。第四,通过对实验班的学生进行访谈,收集面向计算思维的5E教学模式的教学反馈,同时结合教育实验结果,分析面向计算思维的5E教学模式在实际应用中存在的优势与不足,以此来改进和优化本教学模式。
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