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摘 要:针对信息技术教学中存在的问题进行研究,并采取创设教学情境、巧借任务驱动、注重实验引导等措施,最后以递归算法教学为例,通过实例探究阐述学生计算思维的培养方法,使学生能够更好地掌握和运用信息技术解决问题。
关键词:信息技术;计算思维;培养措施
在素质教育背景下,信息技术教学中不仅要传授学生理论知识,还应重视计算思维能力的培养,积极采取有效措施,以计算机思维为切入点,使学生在计算机方面的创新能力、应用能力得到显著提升。但是,当前信息技术教学中存在些许问题,需要采取科学、有效的措施进行完善,以此提高教学实效性。
一、高中信息技术教学中计算思维的培养策略
(一)创设教学情境,降低知识难度
在信息技术教学中,针对理解难度较大的概念,在明确探究目标的前提下,教师可通过创设教学情境的方式,降低知识理解难度。以约瑟夫算法为例,教师可在班级内随机选出6名学生,手拉手站在教室前面,此时教师说:“如若从第一名学生开始数,第三位学生出列,最后出列的是哪一位?”此时学生便纷纷开始猜测,某某是最先出来的,然后是某某出来,最后又是谁出列。在此过程中,全班学生均参与到互动思考之中,此时教师提示学生可用链表知识对上述算法进行描述,几名学生很快便写出了代码,对于一些基础良好、兴趣浓烈的学生,教师还可引导其用数组的方式描述问题,由全体学生进行检验。由此可见,创设教学情境可使学生主动参与到学习之中,在降低知识理解难度的同时又能够增强学生记忆。
(二)巧借任务驱动,培养计算思维
大部分信息技术教师都有此体会,教给学生一门知识或技能较为容易,但教会他们某种思维难度较大,对此可采用任务驱动教学模式。在传授教学理论的同时,培养学生独立分析、思考和解决问题的能力。在此种教学模式实施过程中,任务设计十分关键,教师应根据本章节的教学要点,最大限度地创设真实的学习情境,最好引入工程技术中的真实案例,使学生能够被迅速带入教学情境之中。例如,在学习循环语句时,教师如若单纯讲解语法的实现过程与重要性等,势必会枯燥乏味,学生很难提起兴趣,还会越听越糊涂,产生厌学、抵触心理。此时,教师可通过设计一个实用小程序的方式,在成绩输入时应用循环语句,拉近学生与知识的距离,深刻感受到学习的意义与价值,从而激发自在的学习动力,更好地掌握这一知识。
二、信息技术教学中培养计算思维的教学案例
以“算法與程序设计”一课中“递归算法”为例,对信息技术教学中学生的计算思维进行培养。
(一)引入例题
教师给出学生题目,一群猴子在树上摘桃,每天都吃当前桃子总数的一半多一个,到了第10天只剩一个桃,请问猴子一共摘了多少桃?教师在班级内随机选出十位学生,让其分别计算其中一天桃子数量,负责计算第十天桃子数量的学生答案为1个,随后将答案交给前一位同学,由第九位同学对桃子数量进行计算,公式为(A 1)×2,A为前位学生的答案,然后将所得结果传给第8位学生,以此类推。由于每天桃子数量均为第二天数量加1的二倍,与递归条件相符合,因此可采用递归来计算,计算流程如下:
1.将天数day作为变量,如若day的数值为10,则剩下一个桃子,即return(digui(day 1) 1)×2,直至day的数值为10时结束。
2.构建输出函数digui,代表猴子每天吃剩的桃子数量。
3.返回主菜单。
利用上述程序进行计算时,共计递归9次,但输出了10个数值,循环次数为10,因此算法时间复杂度为0(n)。
(二)启发引导
在教学过程中,教师根据计算思维特征,对学生进行启发,引导其利用计算思维递归方式,使上述问题得到有效解决。学生在教师的引导下,采用递归逆向思维,由后向前推导。此时,教师还可将上述问题进行引申,即求任意天数桃子的数量与剩下桃子的数量,即one day()。首先,应确定任意一天的范围所在,对天数变量进行定义,将要求的一天输入其中,即if(day≥1
关键词:信息技术;计算思维;培养措施
在素质教育背景下,信息技术教学中不仅要传授学生理论知识,还应重视计算思维能力的培养,积极采取有效措施,以计算机思维为切入点,使学生在计算机方面的创新能力、应用能力得到显著提升。但是,当前信息技术教学中存在些许问题,需要采取科学、有效的措施进行完善,以此提高教学实效性。
一、高中信息技术教学中计算思维的培养策略
(一)创设教学情境,降低知识难度
在信息技术教学中,针对理解难度较大的概念,在明确探究目标的前提下,教师可通过创设教学情境的方式,降低知识理解难度。以约瑟夫算法为例,教师可在班级内随机选出6名学生,手拉手站在教室前面,此时教师说:“如若从第一名学生开始数,第三位学生出列,最后出列的是哪一位?”此时学生便纷纷开始猜测,某某是最先出来的,然后是某某出来,最后又是谁出列。在此过程中,全班学生均参与到互动思考之中,此时教师提示学生可用链表知识对上述算法进行描述,几名学生很快便写出了代码,对于一些基础良好、兴趣浓烈的学生,教师还可引导其用数组的方式描述问题,由全体学生进行检验。由此可见,创设教学情境可使学生主动参与到学习之中,在降低知识理解难度的同时又能够增强学生记忆。
(二)巧借任务驱动,培养计算思维
大部分信息技术教师都有此体会,教给学生一门知识或技能较为容易,但教会他们某种思维难度较大,对此可采用任务驱动教学模式。在传授教学理论的同时,培养学生独立分析、思考和解决问题的能力。在此种教学模式实施过程中,任务设计十分关键,教师应根据本章节的教学要点,最大限度地创设真实的学习情境,最好引入工程技术中的真实案例,使学生能够被迅速带入教学情境之中。例如,在学习循环语句时,教师如若单纯讲解语法的实现过程与重要性等,势必会枯燥乏味,学生很难提起兴趣,还会越听越糊涂,产生厌学、抵触心理。此时,教师可通过设计一个实用小程序的方式,在成绩输入时应用循环语句,拉近学生与知识的距离,深刻感受到学习的意义与价值,从而激发自在的学习动力,更好地掌握这一知识。
二、信息技术教学中培养计算思维的教学案例
以“算法與程序设计”一课中“递归算法”为例,对信息技术教学中学生的计算思维进行培养。
(一)引入例题
教师给出学生题目,一群猴子在树上摘桃,每天都吃当前桃子总数的一半多一个,到了第10天只剩一个桃,请问猴子一共摘了多少桃?教师在班级内随机选出十位学生,让其分别计算其中一天桃子数量,负责计算第十天桃子数量的学生答案为1个,随后将答案交给前一位同学,由第九位同学对桃子数量进行计算,公式为(A 1)×2,A为前位学生的答案,然后将所得结果传给第8位学生,以此类推。由于每天桃子数量均为第二天数量加1的二倍,与递归条件相符合,因此可采用递归来计算,计算流程如下:
1.将天数day作为变量,如若day的数值为10,则剩下一个桃子,即return(digui(day 1) 1)×2,直至day的数值为10时结束。
2.构建输出函数digui,代表猴子每天吃剩的桃子数量。
3.返回主菜单。
利用上述程序进行计算时,共计递归9次,但输出了10个数值,循环次数为10,因此算法时间复杂度为0(n)。
(二)启发引导
在教学过程中,教师根据计算思维特征,对学生进行启发,引导其利用计算思维递归方式,使上述问题得到有效解决。学生在教师的引导下,采用递归逆向思维,由后向前推导。此时,教师还可将上述问题进行引申,即求任意天数桃子的数量与剩下桃子的数量,即one day()。首先,应确定任意一天的范围所在,对天数变量进行定义,将要求的一天输入其中,即if(day≥1