劉春玉 (山東省淄博市臨淄區(qū)虎山學(xué)校 255434)

信息技術(shù)的飛速發(fā)展,不僅改變了人們的生活與工作方式,還推進(jìn)了整個(gè)社會的發(fā)展進(jìn)程。在這一背景下,信息科技成為初中階段一門基礎(chǔ)學(xué)科,而學(xué)好這門學(xué)科一個(gè)先決條件是學(xué)生是否具有良好的計(jì)算思維能力。計(jì)算思維主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)思維方式進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等一系列的思維活動,包括算法、分解、抽象、概括和調(diào)試五大關(guān)鍵要素。教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)改變教學(xué)策略與方法,增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維意識,進(jìn)而為信息素養(yǎng)快速提升做好鋪墊、打好基礎(chǔ)。

一、設(shè)計(jì)驅(qū)動問題, 活躍計(jì)算思維

問題驅(qū)動是初中信息科技較為常用的教學(xué)方法,其獨(dú)到之處在于師生之間可以形成良好的互動關(guān)系。當(dāng)教師設(shè)計(jì)驅(qū)動問題時(shí),學(xué)生可以通過自主探究、小組協(xié)作等方式對問題進(jìn)行分析,然后和教師進(jìn)行語言互動、肢體行為互動,有助于問題的快速解決。尤其是信息科技學(xué)科涉及的圖文處理、數(shù)據(jù)表格處理、網(wǎng)站建立等知識較為抽象,在授課中,如果直接進(jìn)入實(shí)踐操作環(huán)節(jié),學(xué)生腦海中對理論知識的理解將過于膚淺,學(xué)生也很難創(chuàng)造出學(xué)習(xí)成果。運(yùn)用問題驅(qū)動,有利于學(xué)生大腦思維快速進(jìn)入活躍狀態(tài)。

以人教版八年級上冊第一單元第1課中“Flash和Flash動畫”為例,其學(xué)習(xí)重點(diǎn)是要求學(xué)生了解Flash的應(yīng)用領(lǐng)域以及使用界面,熟練掌握Flash基礎(chǔ)知識,并可以快速準(zhǔn)確地區(qū)分開矢量圖形與位圖圖像。為了完成這一教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生能夠制作一些簡單的Flash動畫,教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)問題情境:矢量圖形與位圖圖像之間存在哪些區(qū)別? 要想解決這一問題,學(xué)生首先需要對矢量圖形與位圖圖像的概念分別進(jìn)行分析和探討。其中,矢量圖形的基本構(gòu)成要素是直線和曲線,在編輯矢量圖形時(shí),只需要修改圖形形狀的直線與曲線屬性,便可以提高矢量圖形的畫質(zhì)。因此,矢量圖形畫質(zhì)的改變與分辨率不存在任何聯(lián)系,常見的矢量圖形文件格式包括AI、EPS、WMF等。而位圖圖像基本構(gòu)成要素是帶顏色的小點(diǎn),這些小點(diǎn)也被稱之為“像素”,要想改變畫質(zhì),則需要修改像素。因此,位圖圖像的畫質(zhì)與分辨率存在密切關(guān)系,常用的位圖圖像文件格式包括BMP、JPG、GIF、PNG 等。

在這一問題中,學(xué)生可以獲取兩個(gè)關(guān)鍵信息,一是矢量圖形的構(gòu)成要素,二是位圖圖像的構(gòu)成要素。在獲取了這兩個(gè)關(guān)鍵信息后,學(xué)生能夠初步掌握Flash動畫制作的基本要領(lǐng),并準(zhǔn)確識別和判定出哪些圖像屬于矢量圖,哪些圖像屬于位圖。這種方法對培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維將產(chǎn)生以下積極影響:一是,以問題為教學(xué)載體,很容易激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑意識,當(dāng)教師圍繞教學(xué)內(nèi)容提出相關(guān)驅(qū)動問題時(shí),學(xué)生會將注意力轉(zhuǎn)移到問題所指代的知識點(diǎn)上面。二是,這種方法能夠幫助學(xué)生構(gòu)建計(jì)算思維框架,圍繞這一框架對問題進(jìn)行深度分析,能快速厘清解決問題思路。三是,計(jì)算思維的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,利用驅(qū)動問題可以帶動和激發(fā)學(xué)生探究興趣,這就使計(jì)算思維培養(yǎng)過程更具趣味性與正向引導(dǎo)性。即便這一過程需要花費(fèi)大量時(shí)間,但整個(gè)過程卻格外輕松。

二、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境, 營造互動氛圍

計(jì)算思維的培養(yǎng)需要互動場景的支撐,在這一場景中,學(xué)生可以和真實(shí)存在的人或者物體形成和諧的互動關(guān)系。當(dāng)這種關(guān)系形成以后,學(xué)生能夠快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)或者實(shí)踐操作狀態(tài)。這對計(jì)算思維培養(yǎng)將大有幫助,尤其是上機(jī)操作教學(xué)。正常情況下,學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)“人機(jī)互動”,但這種互動方式很容易受個(gè)體因素影響。這對理論知識學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作知識理解極為不利。為此,教師應(yīng)借助第三方平臺創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,當(dāng)學(xué)生完全投入真實(shí)情境中后,能夠產(chǎn)生情感共鳴,有助于順利完成上機(jī)操作任務(wù)。因此,從現(xiàn)實(shí)意義上來講,這種創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境的方法不僅是構(gòu)建互動氛圍的一條有效路徑,也是鍛煉和培養(yǎng)計(jì)算思維能力的一個(gè)重要手段。

以人教版七年級上冊第四單元“規(guī)劃與設(shè)計(jì)網(wǎng)站”第12課“選取素材”為例,其學(xué)習(xí)重點(diǎn)是要求學(xué)生能夠通過互聯(lián)網(wǎng)平臺選擇一些網(wǎng)站建設(shè)素材,包括文字素材、圖片素材、視頻影像素材。由于學(xué)生剛剛接觸網(wǎng)站建設(shè)和規(guī)劃知識,因此,在選材時(shí)大多會出現(xiàn)“選擇恐懼癥”,以至于無法選擇出高質(zhì)量的網(wǎng)站制作素材。在這種情況下,教師可以根據(jù)網(wǎng)站主題內(nèi)容,事先創(chuàng)設(shè)一個(gè)能夠和學(xué)生形成空間互動關(guān)系的真實(shí)情境,借助真實(shí)情境給學(xué)生帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊力,激活學(xué)生計(jì)算思維。例如,網(wǎng)站主題為“秋天”,教師可以結(jié)合這一主題,選擇一首關(guān)于秋天的歌曲或者關(guān)于秋天的散文詩,為了增強(qiáng)空間互動效果,根據(jù)歌曲或者散文詩的意境將秋天的景色穿插到視頻畫面中,充分調(diào)動學(xué)生上機(jī)操作積極性。在播放散文詩過程中,教師特意選取與秋天息息相關(guān)的畫面要素,如成群南飛的大雁、火紅的楓葉、金黃色的麥穗、紅彤彤的蘋果等。當(dāng)這些景色出現(xiàn)在學(xué)生面前時(shí),學(xué)生對秋天的理解更加深刻。這時(shí),他們在面對豐富的建站素材時(shí),能夠快速鎖定目標(biāo)群體。

教師運(yùn)用這種創(chuàng)設(shè)情境的方法時(shí),應(yīng)注意以下三點(diǎn):一是,情境內(nèi)容應(yīng)當(dāng)與授課內(nèi)容相吻合,不得脫離教學(xué)大綱而憑空想象一些不切合實(shí)際的場景。特別在選擇動態(tài)場景時(shí),每一個(gè)場景所涉及的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是真實(shí)存在的。這樣一來,才能收到事半功倍的互動效果。二是,創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)當(dāng)帶有啟發(fā)性與正向引導(dǎo)性。計(jì)算思維的培養(yǎng)需要第三方平臺或者真實(shí)情境的刺激與啟發(fā),只有大腦思維充分活躍起來,學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力才能被激發(fā)出來。在這種情況下,計(jì)算思維意識也會逐漸成熟。三是,真實(shí)情境需要帶有一定的趣味性,對于初中學(xué)生來說,如果一味地灌輸理論知識,會使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理,很容易失去學(xué)習(xí)興趣。如果創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境帶有趣味要素,學(xué)生的關(guān)注重心也會轉(zhuǎn)移到這一情境當(dāng)中。這時(shí),學(xué)生的計(jì)算思維便有了更多被激活的機(jī)會,久而久之,學(xué)生學(xué)習(xí)信息科技課程時(shí)也會節(jié)省大量思考時(shí)間。

三、圖形輔助教學(xué), 激發(fā)探究興趣

信息科技是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性學(xué)科,學(xué)生接觸這門學(xué)科后,很容易對先進(jìn)的信息技術(shù)產(chǎn)生好奇心與濃厚的學(xué)習(xí)興趣,尤其在了解了信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域后,更加增強(qiáng)了學(xué)好信息科技課程的自信心。教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式,運(yùn)用一些新穎的、能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、引發(fā)深度思考的方法來開展實(shí)踐教學(xué),才能促進(jìn)計(jì)算思維快速形成。目前,最為有效的教學(xué)方法是圖形、表格、圖像輔助教學(xué)法。這種方法依托于計(jì)算機(jī)軟件程序所設(shè)計(jì)出來的圖形、表格與圖像,來幫助學(xué)生更好地理解和記憶所學(xué)重要知識點(diǎn)。這既可以收到良好學(xué)習(xí)效果,也能夠活躍學(xué)生計(jì)算思維,學(xué)生產(chǎn)生更多實(shí)踐操作靈感,這對信息素養(yǎng)提升將起重要作用。

以人教版七年級上冊第五單元“信息獲取與交流”第16課“網(wǎng)上獲取信息”為例,其主要涉及網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上購物、網(wǎng)上讀書、網(wǎng)上問路四個(gè)知識點(diǎn)。在操作互聯(lián)網(wǎng)平臺時(shí),要想熟練掌握操作技巧與方法,快速完成網(wǎng)上學(xué)習(xí)、購物、讀書、問路的任務(wù),除了對計(jì)算思維能力提出嚴(yán)格要求外,還需要學(xué)生能夠快速準(zhǔn)確記憶完成這些任務(wù)的最佳路徑。因此,教師可以借助于圖形,讓學(xué)生確定最佳學(xué)習(xí)路徑。例如,在接觸該知識點(diǎn)前,學(xué)生對統(tǒng)計(jì)圖表的建立知識已經(jīng)初步了解,并可以自主完成柱形圖、折線圖、餅圖及統(tǒng)計(jì)圖表的制作任務(wù)。在互聯(lián)網(wǎng)上執(zhí)行學(xué)習(xí)、購物等行為,如果事先有規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的參照數(shù)據(jù),那么,任務(wù)完成效果也會顯著提升。以“餅圖”這種常見的統(tǒng)計(jì)圖形為例,在制作過程中,學(xué)生可以將網(wǎng)上購物作為餅圖制作的參考要素,然后,對網(wǎng)上購物的比例進(jìn)行合理劃分。有的學(xué)生制作出的餅圖,將網(wǎng)上購物的類別劃分為5個(gè)部分,其中,課外書籍購買比例占據(jù)40%,課內(nèi)文具購買比例占據(jù)25%,試卷購買比例占據(jù)15%,生活必需品購買比例占據(jù)15%,而其他物品購買比例占據(jù)5%。運(yùn)用餅圖統(tǒng)計(jì)方法,能夠快速計(jì)算出每一類別的物品所占有的比例。

由此可以看出,圖形輔助教學(xué)一方面可以幫助學(xué)生建立統(tǒng)一借鑒和參考模型,在這一模型提示與引導(dǎo)下,學(xué)生腦海中所積累的信息科技知識將越加豐富,隨著知識累積量的增加,學(xué)生計(jì)算思維也會更加活躍;另一方面,這種形象而逼真的教學(xué)模式能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識點(diǎn)串聯(lián)在一起,通過對各個(gè)知識點(diǎn)的整合、歸納、分析、處理,幫助學(xué)生提煉出更多有助于激活計(jì)算思維的關(guān)鍵信息。因此,在實(shí)踐教學(xué)課堂中,教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮圖形、圖像及各種圖表的輔助指導(dǎo)作用,并通過對圖形內(nèi)容的深加工、細(xì)處理,為學(xué)生提供更多具有參考價(jià)值的信息,以促進(jìn)計(jì)算思維快速養(yǎng)成。

四、結(jié)語

在初中信息科技教學(xué)中,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生計(jì)算思維,不僅符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求,也是提高學(xué)生信息素養(yǎng)的一條必經(jīng)之路?；诖?信息科技教師應(yīng)將計(jì)算思維培養(yǎng)納入課堂教學(xué)計(jì)劃,并運(yùn)用一些直觀的、清晰的、生動的教學(xué)方法來活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。為進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維意義,教師與學(xué)生之間應(yīng)當(dāng)形成良好的互動交流關(guān)系。在師生互動中,教師應(yīng)始終將學(xué)生作為課堂主體,再對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)有效評價(jià),進(jìn)而使學(xué)生對信息科技知識產(chǎn)生更加濃厚學(xué)習(xí)興趣。