高中信息技术基础教学中计算思维培养的案例研究.doc

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1、高中信息技术基础教学中计算思维培养的案例研究【摘要】本文通过分析中学信息技术课程面临的问题，指出信息技术课程应回归体现本学科思想的核心内容和思维方法；在计算思维理论的指导下，通过教学案例的实践和研究，探索在高中信息技术基础教学中计算思维培养的方法。【关键词】计算思维；高中信息技术；基础教学；案例【中图分类号】G434【文献标识码】A【论文编号】1671-7384(2016)07-0057-03研究背景自2004年普通高中课程改革开始至今已经十多年。在这些年中，高屮信息技术课程按照国家制订的课程标准稳步实施，取得了一定成效。但是随着社会的

2、发展、课程改革的深入，信息技术课程出现了一些问题，这些问题引起我们的深思。1.信息技术课程存在的必要性伴随互联网的普及，传统的信息技术课堂不再是中小学生获取大众取向的信息技术知识技能的唯一渠道。在我国全社会信息化水平不高，学生从其他渠道学习信息技术的机会非常有限的情况下，学校的信息技术课程在一段时间内承担了信息技术教育主渠道的作用［1］。但是，现在的形势发生了很大变化，学生可以通过家庭、社区、少年之家等多种途径来习得面向大众的应用软件的知识和技能。即使不参加中学的信息技术课程学习，学生也能玩转电脑。那么，信息技术课程存在的必要性在哪里？

3、1.信息技术课程的核心价值现阶段，按照高中的课程标准，学生可以通过学校开设的信息技术必修课程和信息技术与其他学科教学整合的课程来提升自身的信息素养。信息技术与学科教学的整合将信息技术必修课程中面向大众的部分应用性课程的内容和价值剥离走了、整合掉了[2]。那么，信息技术课程本身所特有的、不可替代的课程内容和价值乂是什么呢？2.信息技术课程对人才培养的作用21世纪的知识经济吋代，培养具冇国际竞争力的核心人才尤其重要。基础教育承担着为大学培养、选拔、输送优秀人才，帮助国家储备综合国力所需人力资源的责任。作为基础教育中的一门独立学科，信息技术应

4、该怎样承担相应的责任？信息技术教育应该为此做些什么？是跟在发达国家源源不断的信息技术创新的后面，亦步亦趋地为发达国家的技术培养“忠实的消费者”，还是为我们国家的信息技术创新和信息技术领域的核心竞争力培养原创型技术人才呢[3]?针对上述问题，我们认为未來的信息技术课程要为学生提供更加系统、专业的信息技术教育。即不能仅仅着眼于软件工具的使用，而应冋归计算机学科相对稳定的、体现学科思想和方法的核心内容和思维方法。0前，计算思维是国内外专家、学者比较认可的计算机科学体系的核心思维模式。我们就计算思维在高屮信息技术基础教学中的培养进行了教学实践，

5、形成相关案例，并进行了初步研究。计算思维概念及研究现状1.核心概念的界定思维模式就是看待世界和认识世界的方法和观点。科学思维主要分为以物理学为代表的实证思维和以数学为代表的逻辑思维［4］。随着计算机科学技术的发展，图灵机理论、复杂性理论和交互式证明系统的提出，学术界认为出现了独立于实证思维和逻辑思维的第三种思维方式一一计算思维。计算思维由周以真教授在2006年首次提出，表述为应用计算机科学领域的基础概念进行问题解决、系统设计和人类行为的理解。2010年，计算思维被进一步表述为一种思考过程，通过对问题和解决方案的清晰表述，使问题解决可以由

6、具备信息处理功能的代理程序高效完成［5］。英国皇家科学院将计算思维定义为认识周围世界所存在的不同层次的计算，并应用计算机科学工具和技术理解并辨析自然系统和人工系统及其运行过程［6］。Google公司认为计算思维过程是问题解决技巧和技术的集合，并将计算思维过程界定为问题分解、模式识别、模式生成和抽象、算法设计［7］。目前，我们可以查阅的关于计算思维的定义有多种，对它的解释多停留在“哲学”或“科学”层面，在教学层面上还未形成一个清晰的表达体系，其内涵、外延还没有得到清楚的描述［8］。通过研究比较，我们认为周以真教授在2006年提出的计算思维

7、的定义更适合指导我们这项教学实践的研究，因此，我们采用了周以真教授在2006年提出计算思维概念的表述作为研究的理论依据。1.硏究现状在我国，计算思维的培养起源于大学教育。2010年7月，为了提高大学计算机基础教育的质量，在“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”上，与会者明确提出将“计算思维的培养”作为计算机基础教育的核心［9］。自此，增强计算思维能力的培养，不仅成为当下大学计算机基础教学改革的主旋律，而且受其影响，高中信息技术课程建设正在朝这一方向转变。案例研究1.案例主题的选定目前，高中培养计算思维的课程教学主要针对程序设计与算法、

8、人工智能等内容展开。但是，在高屮信息技术基础教育屮，基本概念、基本原理、软件应用的教学内容占较大比重。为了探索在这些教学内容中培养学生计算思维的方法，我们选取了高中信息技术基础必修模块屮第二单元《有效获取信