摘要
当今社会的信息化程度越来越高,随之问题的呈现方式也变得更加复杂,这就对人们解决问题的能力提出了更高的要求。计算思维作为一种解决问题的思维方式,正在成为每个人必备的重要技能之一。2018年1月,《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》正式发布,其中将计算思维列为信息技术学科的四大核心素养之一,强调了高中信息技术教学中培养学生计算思维的重要性和必要性。 程序设计课程是培养学生计算思维的有效载体之一,Python语言具有简单易学、资源丰富、扩展性强、免费开源等特点,更适合高中生的学习。因此,本研究以高中信息技术教学为依托,以“Python程序设计”为例,旨在探索如何提出科学有效的教学策略以培养学生的计算思维。 首先,本研究通过文献研究法分析信息技术教学、计算思维、Python的研究现状,通过调查研究法对当前高中信息技术教学中计算思维培养现状进行调查。其次,在建构主义学习理论、“从做中学”理论以及情境学习理论的指导下,结合高中“Python程序设计”的教学内容和特点,融合借鉴已有的计算思维培养策略模型,并融入计算思维的五个关注要素,初步构建出本研究的计算思维培养策略模型,包括创设情境,明确问题;分析问题,制定计划;探究学习,设计算法;编程创作,解决问题;展示成果,交流分享;总结评价,启发再创作六个教学环节。再次,通过行动研究法,以兰州第三十四中学高一年级四班的39名学生为研究对象,开展了三轮教学实践,在行动过程中不断解决教学中存在的问题,并修正完善计算思维培养策略模型。最后,通过对该班学生的三轮测试成绩、计算思维量表前后测数据、访谈结果等进行分析,验证了策略模型的有效性。 根据优化后的计算思维培养策略模型,综合分析教学实践过程和计算思维培养效果,本研究总结归纳出高中信息技术教学中培养学生计算思维的有效策略:合理设置课程内容和教学目标,综合运用多种教学方法;加强基于现实情境的问题解决,重视抽象模型的建立;引导学生自主设计最优算法,在编程实践中内化思维;应用多元化的计算思维评价体系,注重评价质与量的结合。