摘 要:在當(dāng)今數(shù)字化、信息化的社會背景下,計(jì)算思維已成為一種必備的素養(yǎng),它不僅關(guān)乎學(xué)生未來在科技領(lǐng)域的競爭力,還影響著他們問題解決能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。深度學(xué)習(xí)作為一種高層次的學(xué)習(xí)方式,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的理解與掌握,旨在通過讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的想象與思維能力,從而促進(jìn)其全面發(fā)展?;诖?,文章針對基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技計(jì)算思維的培養(yǎng)策略進(jìn)行了研究,以期為有關(guān)教學(xué)的順利展開提供理論參考。
關(guān)鍵詞:小學(xué)信息科技;深度學(xué)習(xí);計(jì)算思維
中圖分類號:G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號:2097-1737(2024)31-0044-03
隨著社會的發(fā)展,信息科技已深入學(xué)生生活的各個(gè)角落。信息科技課程不僅為學(xué)生提供了豐富的知識資源,還承載著培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要使命。針對小學(xué)階段學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn),教師在實(shí)際教學(xué)過程中可以將深度學(xué)習(xí)理念融入其中,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。
一、在小學(xué)信息科技教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要性
在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維對于小學(xué)生來說具有重要意義。通過深度學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能更好地掌握計(jì)算思維的基本概念和核心能力,還能提高問題解決能力、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和自主學(xué)習(xí)能力等基本素質(zhì),從而為未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(一)幫助學(xué)生理解計(jì)算思維的基本概念
在深度學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以通過觀察和分析機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練過程,理解算法和模型的基本原理和運(yùn)行方式。這有助于學(xué)生更直觀地理解計(jì)算思維的核心概念,如算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型等。因此,在小學(xué)信息科技課程的實(shí)際教學(xué)中,教師要將深度學(xué)習(xí)理念融入其中,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,讓學(xué)生掌握更多與計(jì)算思維有關(guān)的概念與信息科技知識。
(二)提高學(xué)生的問題解決能力
計(jì)算思維的核心在于解決問題,即在面對各種實(shí)際問題時(shí),能運(yùn)用科學(xué)的思想和方法,將問題轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的形式,并通過算法和程序?qū)崿F(xiàn)問題的自動化解決[1]。深度學(xué)習(xí)能為學(xué)生提供更真實(shí)的問題情境和更復(fù)雜多樣的問題,從而更好地鍛煉學(xué)生的問題解決能力。
(三)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
創(chuàng)新是對新時(shí)代人才的基本要求之一[2]。在深度學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以通過觀察、分析和歸納等思維方式,發(fā)現(xiàn)新的問題、提出新的觀點(diǎn)并探索新的解決方案,從而使學(xué)生拓寬思路,增強(qiáng)創(chuàng)新意識,樹立創(chuàng)新精神。
(四)增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
在深度學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生常需要與他人合作完成任務(wù)或解決問題。這一過程不僅要求他們掌握專業(yè)知識,還要求他們學(xué)會如何進(jìn)行有效分工、溝通交流和協(xié)調(diào)資源,以增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這種團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是學(xué)生未來學(xué)習(xí)和工作的必備素質(zhì)之一,對于他們的職業(yè)發(fā)展具有重要意義。
(五)提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自我管理能力,學(xué)生需要在教師的引導(dǎo)下自主制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃,選擇學(xué)習(xí)方法和工具,并對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行深入反思和總結(jié)[3]。通過這樣的深度學(xué)習(xí)過程,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力會得到顯著提高,從而為其未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略
在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中,教師要特別注重對學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng),并確保相關(guān)的培養(yǎng)策略充分落實(shí)。為此,教師可通過創(chuàng)設(shè)具體的問題情境,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)法,
來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維;通過及時(shí)評價(jià)促進(jìn)學(xué)生反思,鞏固其計(jì)算思維,保障實(shí)踐活動的順利展開;通過與日常生活進(jìn)行結(jié)合,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展,進(jìn)而提高教學(xué)效果。
(一)創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)問題情境,以此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)[4]。在小學(xué)信息科技教學(xué)中,教師可以結(jié)合教材內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活密切相關(guān)的問題情境,使其能更加自然地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),從而在思考問題的過程中逐漸形成對知識點(diǎn)的認(rèn)識和理解,進(jìn)而更加明確學(xué)習(xí)的目的和意義。這種教學(xué)方法不僅符合深度學(xué)習(xí)的要求,而且還可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。因此,教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)要充分考慮學(xué)生的實(shí)際生活和興趣愛好,讓問題更具有實(shí)際意義和趣味性,從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能更加投入,更加享受學(xué)習(xí)的過程。
例如,在講授“Word文檔的編輯”這一知識點(diǎn)時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系日常生活,提出諸如“你們平時(shí)在寫作文時(shí),有沒有遇到過需要修改文字卻不知道如何操作的情況?”“如何編輯一篇日記?”的問題。這些問題能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲,促使他們積極投入到實(shí)踐操作中去尋找答案。而針對“如何編輯一篇日記”這一相對復(fù)雜且難度較大的問題,教師可引導(dǎo)學(xué)生將其分解為“打開文檔”“輸入文字”“調(diào)整格式”等具體任務(wù)。如此不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,還能通過引導(dǎo)其將復(fù)雜的問題抽象化分解成較簡單問題來促進(jìn)其計(jì)算思維的發(fā)展。
(二)引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以解決問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法,可以幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合,從而提高學(xué)生的問題解決能力[5]。同時(shí),項(xiàng)目式學(xué)習(xí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主探究能力和自我管理能力。在引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)時(shí),教師要注意選擇合適的項(xiàng)目主題,制訂切實(shí)可行的項(xiàng)目計(jì)劃,并為學(xué)生提供及時(shí)的指導(dǎo)和幫助。
例如,在講授“設(shè)計(jì)版面制作報(bào)刊”這一知識點(diǎn)時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究和團(tuán)隊(duì)合作來完成項(xiàng)目任務(wù),以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。在此過程中,學(xué)生需要分組合作,共同討論確定報(bào)刊的主題、內(nèi)容、版面布局以及色彩搭配等關(guān)鍵要素。此時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“如何根據(jù)內(nèi)容的緊急性和重要性來合理安排版面位置”“怎樣通過設(shè)置字體大小、斜體與加粗等將重要信息凸顯出來”等問題,以引發(fā)其對版面設(shè)計(jì)的邏輯和策略的深入思考。學(xué)生在自主探究和團(tuán)隊(duì)合作中,將運(yùn)用計(jì)算思維分析和解決遇到的問題,以得到最佳設(shè)計(jì)方案。通過以上過程,學(xué)生不僅能掌握版面設(shè)計(jì)的基本技能,還能在實(shí)踐中鍛煉和提升計(jì)算思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主探究能力以及問題解決能力。
(三)以評價(jià)促反思,鞏固學(xué)生的計(jì)算思維
評價(jià)和反思是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過評價(jià),教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題;通過反思,學(xué)生可以進(jìn)一步優(yōu)化自己的學(xué)習(xí)成果并得到進(jìn)一步發(fā)展[6]。因此,在小學(xué)信息科技教學(xué)中,教師應(yīng)以評價(jià)促反思,鞏固學(xué)生的計(jì)算思維。通過持續(xù)反思與改進(jìn),學(xué)生能更熟練地運(yùn)用計(jì)算思維應(yīng)對挑戰(zhàn),從而為未來的學(xué)習(xí)與生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
例如,在講授“制作簡單表格”這一知識點(diǎn)時(shí),教師可采用以評價(jià)促反思的策略。在評價(jià)過程中,教師要注意運(yùn)用過程性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方式,既關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,又關(guān)注他們的學(xué)習(xí)過程。在學(xué)生制作完成后,教師可提出如“表格設(shè)計(jì)是否完全滿足需求”“制作過程中遇到了哪些挑戰(zhàn),以及是如何運(yùn)用計(jì)算思維來解決的”等引導(dǎo)性問題,幫助學(xué)生回顧并審視自己的制作過程。同時(shí),教師可鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià),總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和不足,并提出改進(jìn)措施,從而為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。這種以評價(jià)促反思的教學(xué)方式,不僅有助于學(xué)生鞏固和深化計(jì)算思維,還能提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。通過不斷反思與改進(jìn),學(xué)生能更熟練地運(yùn)用計(jì)算思維去反思、優(yōu)化解決問題的方案,從而在未來的學(xué)習(xí)和生活中更好地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐操作,拓展學(xué)生的計(jì)算思維
深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作,學(xué)生只有經(jīng)過實(shí)踐才能真正掌握知識和技能。在小學(xué)信息科技教學(xué)中,加強(qiáng)實(shí)踐操作可以幫助學(xué)生更好地掌握計(jì)算思維,提高問題解決能力。為此,教師應(yīng)為學(xué)生提供充足的實(shí)踐機(jī)會,在課堂上設(shè)置更多的實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生有機(jī)會親身動手操作。同時(shí),教師也要提供適當(dāng)?shù)膶?shí)踐指導(dǎo)和支持,并建立相應(yīng)的評價(jià)機(jī)制。課后,教師可布置一些實(shí)踐操作作業(yè),如編寫小程序、進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等,讓學(xué)生在家庭環(huán)境中也能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
例如,在教授“圖形化編程”這一知識點(diǎn)時(shí),教師可以選取適合學(xué)生學(xué)習(xí)的圖形化編程軟件,并為學(xué)生展示簡單的編程案例,如制作一個(gè)簡單的動畫或游戲,同時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的講解,幫助他們理解編程思路和實(shí)現(xiàn)過程。之后教師可以讓學(xué)生通過實(shí)踐操作編寫一些簡單的游戲或者小程序,加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和掌握程度,拓展他們的計(jì)算思維和創(chuàng)新能力。
(五)將計(jì)算思維培養(yǎng)與生活實(shí)際相結(jié)合,提高教學(xué)效果
在小學(xué)信息科技教學(xué)中,將計(jì)算思維的培養(yǎng)與生活實(shí)際相結(jié)合是非常重要的。教師可以將生活中的問題引入課堂中,讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維去解決這些實(shí)際問題。例如,教師可以設(shè)置一些與生活實(shí)際相關(guān)的場景,如模擬在商店購物、模擬在銀行辦理業(yè)務(wù)等,通過角色扮演讓學(xué)生體驗(yàn)和思考。這樣不僅可以幫助學(xué)生在模擬的情境中更好地理解和應(yīng)用計(jì)算思維,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力。此外,教師還可以借助游戲化的教學(xué)手段,選擇一些與計(jì)算思維相關(guān)的游戲,讓學(xué)生在愉快的氛圍中發(fā)展計(jì)算思維。這樣能夠極大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,從而提高教學(xué)效果。
例如,在教授“排序算法”這一知識點(diǎn)時(shí),教師可以引入實(shí)際生活中的例子。例如:超市需要根據(jù)價(jià)格進(jìn)行商品排序,方便顧客比較價(jià)格;醫(yī)院需要將病歷進(jìn)行合理排序,方便醫(yī)生查看病人的病情。通過結(jié)合這些實(shí)際應(yīng)用場景學(xué)習(xí)排序算法的基本原理,學(xué)生不僅能更深刻地理解排序算法,還能切實(shí)感受到計(jì)算思維在解決實(shí)際問題中的重要價(jià)值,進(jìn)而提高教學(xué)效果。
三、結(jié)束語
綜上所述,計(jì)算思維的培養(yǎng)對于小學(xué)生來說具有十分重要的意義。在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技課程中,教師應(yīng)緊密結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、學(xué)習(xí)需求與性格特點(diǎn),精心設(shè)計(jì)并實(shí)施多樣化的教學(xué)策略。比如,教師可通過應(yīng)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等多種方式,讓學(xué)生在實(shí)踐中鍛煉和提升計(jì)算思維。同時(shí),教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的反思意識和能力,讓他們在學(xué)習(xí)過程中不斷審視自己的思維過程,學(xué)會從多角度、多層次思考問題。這樣不僅能夠幫助學(xué)生形成健全的人格,還能夠極大地促進(jìn)他們的思維發(fā)展,為他們未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)??傊?,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù),需要教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和創(chuàng)新,為學(xué)生的全面發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
參考文獻(xiàn)
張恒.基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)實(shí)踐:以《畫正多邊形》和《花朵繽紛》為例[J].中國信息科技教育,2023(9):58-60.
曹從宣.指向深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)[J].小學(xué)生,2023(3):76-78.
周林.基于深度學(xué)習(xí)下的小學(xué)信息科技計(jì)算思維的培養(yǎng)[J].中小學(xué)電教(教學(xué)),2020(11):47-48.
于婕.構(gòu)建“深度學(xué)習(xí)”的小學(xué)信息科技有效課堂淺談[J].讀寫算,2022(9):29-31.
蔣皎.聚焦計(jì)算思維培養(yǎng),構(gòu)建深度學(xué)習(xí)課堂:以小學(xué)可視化編程模塊為例[J].中國信息科技教育,2022(6):62-63.
王春雷.“深度學(xué)習(xí)”背景下小學(xué)信息科技有效課堂策略[J].讀寫算,2022(7):13-15.
作者簡介:王如華(1981.8-),女,福建廈門人,任教于福建省廈門市集美區(qū)杏苑小學(xué),高級教師,本科學(xué)歷。