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摘要:計算思維在多個學科和領域中都有應用,其培養方式也是多樣的,而在初中計算機教學中培養學生的計算思維是個全新的教學方案。本文通過計算機的工作原理、編程特點,并結合初中學生的學習習慣探究初中計算機教學中學生計算思維的培養策略,進而提升學生的綜合能力,促進學生學習發展。
關鍵詞:初中計算機;教學;計算思維
“計算思維是一種運用計算機科學基本概念解決問題、設計系統和理解人類行為方式,涵蓋計算機科學領域廣度的一系列思維工具。”這種理論的提出成為眾多學者的研究熱點,現階段很多國家已經完善了計算機和計算思維的融合。所以在初中計算機教學中培養計算思維是可行的,其對學生整體能力的提升是巨大的。
一、調研基本學情,結合計算機特點強化學生思維培養
中國的學情正由傳統的刻板教學模式逐步向新時代新形式的現代教學模式前進,原本的教師講、學生聽的模式在逐步被更新取代。取而代之的是讓學生成為課程課堂的中心,教師引導他們的思維模式,進而自主地得到教學成果。目前素質教育的推進存在地區性的不平衡,所以教師在利用計算機教學培養學生計算思維需要結合實際情況,根據自身的情況去設計學生思維的培養計劃。小學階段課程目標還處于引導學生學習,知識內容淺,那是因為小學生思維處于發展中,還不是很完善。而對于初中階段的學生,他們即將思維完備,能接受較為復雜的邏輯思維,動手能力、創新意識都很強,正是開始計算思維培養的最佳時期。因此,教師要結合初中各年級學生思維的特點,合理地進行思維培養。比如七年級的學生雖然還不能接受編程這種較為復雜的內容,但是一些簡單命令的運用已經很成熟,教師可以設計Scratch圖形化編程,以命令積木拼搭的模式來對學生進行計算思維的培養。學生學會了拖拽指令的這種積木拼搭模式,可以自主的創作出故事、動畫、游戲、音樂,進而實現學習發展。
二、展示教學案例,引導學生計算思維形成
現階段計算機教學中思維的培養很是成熟,有很多經典案例可以找到,教師可以在教學課堂上展現不同類型的案例幫助學生去了解計算機課程,從而建立計算思維。教師可以在課堂上展示一個動畫小程序,比如《飄落起舞的雪花》,在觀看之后先讓學生構思大致的要怎么樣完成這個項目。一般情況下分這樣幾個步驟:第一步,組織學生分析雪花是怎么形成的?要怎么實現它飄落的效果?構思書寫語句嘗試實現。第二步,在完成一個雪花條件下,用復制的模式復制出多個雪花,再通過數軸的減少移動,來形成雪花飄落的動態效果,在其中增加旋轉角度,讓成果更加生動、自然。第三步,分析完操作步驟和要添加的注意事項,學生可以嘗試自己編程,將之前的示范步驟,獨立地去完成。第四步,教師檢查學生所做出的教學成果,并對教學成果進行評價,鼓勵引導學生開發改進方案,讓學生在改進中,進一步熟悉整個編程的計算思維。在獨立完成和調試程序過程中,學生完全依靠自己獨立的計算思維。在整個編程的完成過程中,學生需要經歷糾錯、調試、改進等多個步驟。在這個復雜的過程中,學生形成了獨立思考的計算思維,自主的動腦去解決遇見的困難。每個學生都是經過“分析—設計—編程—測試—調試”等一系列的步驟獨立地完成自己的作品。計算機編程是非常嚴密的邏輯思維,在這個過程中出現一點的錯誤也會對最后的成果有較大的影響,對學生的整體能力和意志力有很大的鍛煉。同時教師要鼓勵學生自主地略微改變程序,可以把雪花變花瓣,也可以根據自己的喜好改變顏色,或者飄落速度。
三、分析、歸納、總結,與學生探討計算思維成果
計算機的應用非常廣泛,所以很多案例都可以引發學生興趣,讓學生去親身操作和實踐。在課堂上教師要放開手,鼓勵學生多思、多練、自主探究獲得新知識,每一次的嘗試、每一次的思考都是對學生計算思維的提升。在課堂中老師要及時幫助學生查缺補漏,幫助其分析原因,總結經驗。如果學生能夠提出自己的想法和程序算法,按照自己的程序算法編程設計,那學生的計算思維達到了良好的效果,在以后的編程中必定水到渠成。在教學中教師一定要注意學生的情緒情感變化,如果觀察學生的課堂積極性不高,或者編程步驟非常不順利,應及時給與引導和幫助,必要時可以在進行知識的復講。實現課堂活靈活現的教學攻略。計算機課堂與其他科目的課程其實差別很大,計算機課堂教師更應該進入到學生之中,把課程交給學生,培養學生自主學習、自主解決問題能力。這種課堂觀念區別于傳統的觀念,是時代的產物,但是他是符合新課標的,教師要做的是教會學生,而不是簡單的讓學生進行仿照和克隆。學生能夠自主的創設出程序,才是計算思維的培養成功,教師為了達到這一目的,教師轉變成課程的引導者、小結者,教師并不是教學的主角,要幫助學生成為教學的主角,這樣才能夠強化對學生的計算思維培養,促進學生更為長遠的發展。計算思維的培養是極為重要的,不僅用于計算機教學中,在高精尖的技術中對計算思維的要求也都非常高。但是在計算機運行程序中,計算思維應用最為廣泛,所以在初中計算機課程中發展學生計算思維的訓練是非常關鍵的。在課程中,學生豐富了計算機知識,養成了獨立思維,并可以自覺地創新,對學生的整體提升都很大。計算思維還可以培養學生舉一反三地能力,教師只需要調整教學策略、逐步引導學生、發現規律、總結規律,引導學生養成獨立探究地思維模式,完成綜合素質教育,就能夠實現學生綜合能力的提高。
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作者:張火松 單位:溧陽市實驗初級中學