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【摘要】 高中信息技术中的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等四大方面,其中计算思维是非常重要的内容,是学习和理解计算机知识的基础,对于学生更好学习计算机、提升学习效果具有重要的帮助作用。基于计算思维的主要特点,在培养学生形成和发展计算思维时,主要采取的方法是探究式学习方法,主要流程是选定案例,在课堂上利用多媒体的形式展示给学生,根据展示的内容和相关原理提出问题,然后引导学生解决这些问题,在这个过程中通过相应的指导促进学生更好地完成任务,实现更好培养计算思维的目标。
【关键词】 高中信息技术 计算思维 探究学习 问题提出 思维训练
【中图分类号】 G633.67 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2019)16-178-01
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对于计算思维本身而言,通常指的是个人运用计算机科学的思想方法,在形成问题的解决方案过程中所产生的相关思维。对于教育教学而言,学生在具有了计算思维后,能够更好地运用计算机及其工具处理问题,运用计算机能够实现的功能去分析问题、建立相关模型、引入和组织数据,从而分析和判断出不同的信息资源,以此运用计算机算法解决问题,之后高度概括和总结计算机解决问题的方法和过程,使之更好地迁移运用在其他问题中。在当前互联网环境下,各种高新技术和相关成果被运用在工业生产和日常生活中,对社会发展和人们生活产生了重要影响,所以信息技术教学不再是对信息技术本身知识进行教学,而是充当与信息技术相关的文化内涵和相关素养的教学,比如对计算思维的培养。
一、高中信息技术教育和计算思维培养的重要意义
在当前的时代背景下,信息技术教育教学要发挥更大的作用,在基础教育教学中要特别加强信息技术课程的教学,加强对学生信息技术专业知识及其相关能力的教学。在高中信息技术教育教学中,加强信息技术的教学不仅是新课程改革的要求,更是提升学生信息素养和学习能力的重要途径,通过信息技术教学能够为学生更好学习提供更强大的工具,为学生今后更好发展打下坚实的基础。计算思维是信息技术课程中的四大素养之一,它是一种科学思维,是包含逻辑思维和实证思维在内的综合性思维。在计算机图灵机理论的基础上,在人工智能和大数据高度发展的时代背景下,计算思维发挥着越来越重要的作用,这种思维能够促进个人更好地解决复杂问题,促进个人更好运用计算机高效、系统和程序化解决问题。此外,不同的个人和机构界定的计算思维各不相同,比如谷歌公司认为计算思维是一种问题解决技巧与技术的集合,并且将思维过程分解为问题分解、模式识别、模式的抽象与生成、算法设计等。
二、高中信息技术教学计算思维培养的主要策略
一般而言,计算思维的培养需要通过人工智能、程序设计和算法等内容具体进行,但是根据高中信息技术的实际内容和教学情况,其中信息技术的基本原理和概念、系统软件的相关应用等占据比较大的比重,所以教师应该根据实际情况进行培养教育。本文主要从多媒体中图像相关部分探析计算思维的培养,从图像的原理和运用等方面具体教学,以期通过对这些内容的解析探究培养策略。
图像几乎时刻存在与我们的日常生活中,它是表现信息的最主要途径,对于互联网和计算机的相关应用而言,图像主要存在于各种显示、输入与输出中,比如屏幕显示、数码拍摄和摄像等都涉及到图像,这些工具和应用在显示图像的同时,会在后台对数据进行大规模的处理和转化,从而呈现出人类能看得懂的画面。对于这个内容,教师可以提出如下问题:图像是如何显示在屏幕上的呢?计算机内部如何处理这些图像信息?我们能够从计算机处理图像的模式中学习到哪些原理,怎样运用它解决问题?这些内容涉及到图像的原理及其应用,教师可以通过针对性的课程设计,为学生讲述图像处理的原理,让学生了解图像显示的基本程序,进而延展到相关图像处理软件的教学,让学生能够运用这些软件处理问题,从而逐渐形成利用计算机处理问题的思维模式和思想方法,即为计算思维。
例如,在实际教学中教师可以选择一个视频短片在课上播放出来,以此吸引学生注意力和激发学生学习与探究的兴趣。比如,教师可以根据近期大热的5G技术,选择当下单平台播放量超过1000万次的《5G到底有多快?》的短视频,通过对最新技术的相关展现吸引学生注意力,接着暂停截图,选择这张图像放大18倍以上,让学生观察这种图像,从而发现图像构成的基本单位,即像素点。接着,教师可以展示一张实物照片,让学生认真观察并说出它们的区别,通过相关问题的提出引导学生进行独立思考与合作探究,在此过程中可以让学生学习到圖像相关的基本原理,比如分辨率、尺寸、输出模式和图像质量等。之后,教师可以引导学生利用PS等图像处理软件,查阅图像的参数及相关信息,进而对数据进行分析和处理,得出图像质量与不同参数变化之间的相互关系,教师对学生得出的结论进行总结。最后,教师引导学生将这一模式和过程迁移运用。
在此过程中,教师引导学生通过探究式学习解决相关问题,通过准备学习材料、提出问题、分析问题、探索相关规律、解决问题等流程,让学生更好地获得图像的基本原理、图像的操作等知识与技能。同时,教师可以通过对此过程的高度抽象和概括,总结出解决问题的相关流程和办法,从而培养学生计算思维。
三、结束语
综上所述,高中信息技术教学中,计算思维的核心素养的培养是非常重要的,有利于帮助学生更好地学习信息技术知识和解决实际问题。教师可以通过展示相关资料、提出问题、引导学生探究、分析问题和解决问题等教学流程,更好地培养学生计算思维,从而有效提升学生计算思维和综合素养。
[ 参 考 文 献 ]
[1]杨健. 高中信息技术基础教学中计算思维培养的案例研究[J]. 中小学信息技术教育, 2016(7):57-59.
[2]李明松, 赵丽萍. 分析高中信息技术课程教学中计算思维的培养[J]. 中国新通信, 2015(24):48-48.
[3]童行. 高中信息技术教学中学生计算思维培养的探究[J]. 科学咨询(科技·管理), 2017(6):125-125.
【关键词】 高中信息技术 计算思维 探究学习 问题提出 思维训练
【中图分类号】 G633.67 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2019)16-178-01
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对于计算思维本身而言,通常指的是个人运用计算机科学的思想方法,在形成问题的解决方案过程中所产生的相关思维。对于教育教学而言,学生在具有了计算思维后,能够更好地运用计算机及其工具处理问题,运用计算机能够实现的功能去分析问题、建立相关模型、引入和组织数据,从而分析和判断出不同的信息资源,以此运用计算机算法解决问题,之后高度概括和总结计算机解决问题的方法和过程,使之更好地迁移运用在其他问题中。在当前互联网环境下,各种高新技术和相关成果被运用在工业生产和日常生活中,对社会发展和人们生活产生了重要影响,所以信息技术教学不再是对信息技术本身知识进行教学,而是充当与信息技术相关的文化内涵和相关素养的教学,比如对计算思维的培养。
一、高中信息技术教育和计算思维培养的重要意义
在当前的时代背景下,信息技术教育教学要发挥更大的作用,在基础教育教学中要特别加强信息技术课程的教学,加强对学生信息技术专业知识及其相关能力的教学。在高中信息技术教育教学中,加强信息技术的教学不仅是新课程改革的要求,更是提升学生信息素养和学习能力的重要途径,通过信息技术教学能够为学生更好学习提供更强大的工具,为学生今后更好发展打下坚实的基础。计算思维是信息技术课程中的四大素养之一,它是一种科学思维,是包含逻辑思维和实证思维在内的综合性思维。在计算机图灵机理论的基础上,在人工智能和大数据高度发展的时代背景下,计算思维发挥着越来越重要的作用,这种思维能够促进个人更好地解决复杂问题,促进个人更好运用计算机高效、系统和程序化解决问题。此外,不同的个人和机构界定的计算思维各不相同,比如谷歌公司认为计算思维是一种问题解决技巧与技术的集合,并且将思维过程分解为问题分解、模式识别、模式的抽象与生成、算法设计等。
二、高中信息技术教学计算思维培养的主要策略
一般而言,计算思维的培养需要通过人工智能、程序设计和算法等内容具体进行,但是根据高中信息技术的实际内容和教学情况,其中信息技术的基本原理和概念、系统软件的相关应用等占据比较大的比重,所以教师应该根据实际情况进行培养教育。本文主要从多媒体中图像相关部分探析计算思维的培养,从图像的原理和运用等方面具体教学,以期通过对这些内容的解析探究培养策略。
图像几乎时刻存在与我们的日常生活中,它是表现信息的最主要途径,对于互联网和计算机的相关应用而言,图像主要存在于各种显示、输入与输出中,比如屏幕显示、数码拍摄和摄像等都涉及到图像,这些工具和应用在显示图像的同时,会在后台对数据进行大规模的处理和转化,从而呈现出人类能看得懂的画面。对于这个内容,教师可以提出如下问题:图像是如何显示在屏幕上的呢?计算机内部如何处理这些图像信息?我们能够从计算机处理图像的模式中学习到哪些原理,怎样运用它解决问题?这些内容涉及到图像的原理及其应用,教师可以通过针对性的课程设计,为学生讲述图像处理的原理,让学生了解图像显示的基本程序,进而延展到相关图像处理软件的教学,让学生能够运用这些软件处理问题,从而逐渐形成利用计算机处理问题的思维模式和思想方法,即为计算思维。
例如,在实际教学中教师可以选择一个视频短片在课上播放出来,以此吸引学生注意力和激发学生学习与探究的兴趣。比如,教师可以根据近期大热的5G技术,选择当下单平台播放量超过1000万次的《5G到底有多快?》的短视频,通过对最新技术的相关展现吸引学生注意力,接着暂停截图,选择这张图像放大18倍以上,让学生观察这种图像,从而发现图像构成的基本单位,即像素点。接着,教师可以展示一张实物照片,让学生认真观察并说出它们的区别,通过相关问题的提出引导学生进行独立思考与合作探究,在此过程中可以让学生学习到圖像相关的基本原理,比如分辨率、尺寸、输出模式和图像质量等。之后,教师可以引导学生利用PS等图像处理软件,查阅图像的参数及相关信息,进而对数据进行分析和处理,得出图像质量与不同参数变化之间的相互关系,教师对学生得出的结论进行总结。最后,教师引导学生将这一模式和过程迁移运用。
在此过程中,教师引导学生通过探究式学习解决相关问题,通过准备学习材料、提出问题、分析问题、探索相关规律、解决问题等流程,让学生更好地获得图像的基本原理、图像的操作等知识与技能。同时,教师可以通过对此过程的高度抽象和概括,总结出解决问题的相关流程和办法,从而培养学生计算思维。
三、结束语
综上所述,高中信息技术教学中,计算思维的核心素养的培养是非常重要的,有利于帮助学生更好地学习信息技术知识和解决实际问题。教师可以通过展示相关资料、提出问题、引导学生探究、分析问题和解决问题等教学流程,更好地培养学生计算思维,从而有效提升学生计算思维和综合素养。
[ 参 考 文 献 ]
[1]杨健. 高中信息技术基础教学中计算思维培养的案例研究[J]. 中小学信息技术教育, 2016(7):57-59.
[2]李明松, 赵丽萍. 分析高中信息技术课程教学中计算思维的培养[J]. 中国新通信, 2015(24):48-48.
[3]童行. 高中信息技术教学中学生计算思维培养的探究[J]. 科学咨询(科技·管理), 2017(6):125-125.