摘要:本文分析计算思维在高中信息技术项目式学习中的应用优势,并提出计算思维培养视域下高中信息技术项目式学习的路径,有助于增强高中信息技术项目式学习的效果,培养并锻炼学生的计算思维。

　　关键词:计算思维,高中信息技术,项目式学习,路径

　　计算思维是高中信息技术核心素养内容之一,是一种通过信息处理与分析,解决实际问题的有效思考方式。计算思维强调运用计算机科学和信息技术原理,通过抽象分析与逻辑推理,以及算法设计等思维来分析问题。在高中信息技术教学中,教师要从培养学生计算思维入手,强化学生的信息技术学习能力,让学生可以运用计算思维学习与信息技术相关的知识,从而提高学生的实践应用能力,为学生之后的学习成长奠定坚实的基础。计算思维的培养不仅能有效提高学生的理解力与分析力,而且能让学生在应对困难与挑战时,运用计算思维找到最佳处理方案,从而引导学生在不断尝试与创新中增强综合能力。

　　计算思维培养视域下高中信息技术项目式学习具有以下优势:

　　一是提升信息技术教学质量。在高中信息技术教学中,教师应将计算思维与项目式学习进行结合,这样不仅能拓展信息技术教学的广度,也能培养学生的综合学习能力,让学生在完成项目学习任务的过程中增强自身的实践能力,并在创新思维与计算思维的指引下提高团队协作能力,实现学习成长目标。当学生参与项目式学习时,教师可以运用计算机科学的基本概念与方法,通过培养学生的计算思维来提升学生的信息技术水平,从而更好发挥项目式学习的作用。

　　项目式学习以实际的教学项目为载体,通过实践活动可以培养学生的信息技术学习能力与计算思维,让学生在计算思维的帮助下找到适合自己的学习方法与解题思路,以此来提高其解决问题的能力。此外,计算思维视域下的高中信息技术项目式学习还能增强学生的团队配合与协作能力,让学生在团队中发挥作用,在协作中完成项目学习任务,最终提升信息技术的教学质量。

　　二是提高学生综合学习能力。计算思维视域下的高中信息技术项目式学习强调将理论知识应用于实践中,让学生可以在解决问题的过程中对理论知识有深入理解,并正确掌握知识的应用方法,以此提高学生的综合学习能力。教师在培养学生计算思维的过程中,将信息技术知识融入项目式学习的各个环节,让学生利用计算思维解决相应的问题,这样既能帮助学生加强对知识的全面理解,也能在应用方面提高学生的综合能力。高中信息技术项目式学习通常围绕实际问题展开,教师可以让学生按照自主探究或团队合作的方式来探讨问题并解决问题。学生在培养计算思维的过程中,不仅能够学会运用抽象思维与分析建模等方法分析问题,而且能在创新意识的帮助下更从容地面对复杂的问题,提高自身的应变能力与解决问题的能力。

　　一、更新教学理念,增强计算思维融入

　　在信息技术深度融入教育领域的今天,培养学生的计算思维成为信息技术教育的重要内容与方向。教师应不断创新教学方法,更新教学理念,从而提升信息技术的教学培养效果,促进学生的全面发展。在教学中,教师应以计算思维培养为导向,结合项目式学习开展立体的信息技术课堂教学,以此实现提高信息技术教学质量与效果的最终目标。

　　以“计算与问题解决”单元的教学为例。教师在开展教学时应先向学生介绍计算机的实用性算法及特征,并通过系统演示的方式让学生熟悉解决问题的实际方法,了解算法的基本要素,运用正确的算法解决实际问题。首先,教师可以利用多媒体设备给学生展示问题,如“怎样可以快速规划出行路线?”“如何利用算法进行基础计算?”等,以此激发学生的学习兴趣,引导学生思考问题,从而培养学生的计算思维。其次,教师可以利用多媒体教学工具,设计与算法相关的项目任务,例如,让学生设计能自动计算给定函数值的程序,或让学生以小组为单位,运用所学算法知识并结合编程技能,共同完成项目任务。在项目实践的过程中,教师应重点关注学生计算思维的培养与提升情况,还应从问题引导中了解学生的实际学习需求,从而制订更加适合学生的信息技术教学方案。同时,教师还应鼓励学生运用创新思维与计算思维寻找更多不同的算法,进而培养学生的创新能力与问题解决能力,增强计算思维,达到教学创新与发展的目标。最后,教师应对学生在项目式学习中的表现进行客观评价,让学生不断提升计算思维,强化自身的信息技术学习与应用能力。高中信息技术教师需不断更新教学理念,增强计算思维在信息技术教学中的融入与应用,这样才能更好地发挥计算思维培养与项目式学习的价值,提升高中信息技术教学的实用性。

　　二、完善教学设计,丰富整体教学内容

　　教师需完善教学设计,将培养学生计算思维设定为主要教学目标,通过多样性的教学资源和教学方法丰富教学内容,让学生在优质的学习环境中不断成长,在项目式学习中增强自身的综合学习能力。

　　以“数据的收集与整理”为例。教师可以将计算思维培养设定为核心教学目标,通过项目式学习,引导学生掌握数据收集与整理的基本方法,培养学生的数据分析能力和问题解决能力,同时增强学生的团队协作能力和创新思维。在教学过程中,首先,教师应准备多样的教学资源,以及与数据收集和整理相关的实际案例及项目背景资料,以便学生能够更好理解知识的应用场景。其次,教师可以采用项目式学习的方法,将学生分成若干小组,每个小组负责一个与数据收集和整理相关的项目,教师应引导学生通过需求分析、数据收集、数据整理、数据分析等步骤完成项目,在此过程中培养学生的计算思维能力。例如,教师可以让学生分析一家社交媒体平台上特定话题或用户群体的数据,了解用户行为与话题趋势等信息。学生要在该项目中收集相关数据,做好数据清洗与分析工作,并在课堂上展示分析成果,说明社交媒体的实用性与发展性。通过这样的项目式学习任务,学生不仅能掌握数据的收集与整理方法,也能对信息技术产生更多学习兴趣,进而培养计算思维。高中信息技术教师在进行教学设计时,须将理论知识与实践应用相结合,以培养学生计算思维为目的,设置多种项目式学习任务,这样才能提高学生运用信息技术知识解决实际问题的能力,让学生在项目合作中增强团队协作意识与能力,锻炼计算思维与创新思维。

　　三、教学方法创新,优化思维培养过程

　　高中信息技术教师可以利用项目式学习的方法,以问题为导向,以培养学生计算思维为目的,创新教学的形式与方法,为学生提供立体的学习环境,让学生能够在实践中增强学习应用能力,有效提升计算思维。

　　以“数据的分析与可视化”的教学为例。教师可以指导学生以可视化的形式整理并展示运动数据,或者运用可视化技术设计系统的锻炼计划,这样既能提高学生的学习专注度与探究兴趣,也能帮助学生更好地理解教材内容,理解可视化的内涵与应用方法。在此基础上,教师应结合计算思维的培养方法,引导学生完成“校园垃圾分类数据可视化分析”或“学生学习成绩数据统计与分析可视化建议”等项目学习任务,让学生在项目式学习中提升实践应用能力,进一步增强学生的计算思维。在项目执行的过程中,教师可以设计一系列引导性问题,例如,在数据的收集与整理阶段,教师可以询问学生:“数据是如何产生的?这些数据能够反映哪些问题?”或者在数据分析阶段提出问题:“数据的分布特点有哪些?数据之间是否存在关联性?”这些引导性问题不仅能让学生在学习中不断提升计算思维,也能让学生对信息技术学习产生更多兴趣与动力,从而更加积极地参与项目式学习任务,提高自身的综合学习能力。

　　四、合理设置项目,加强教学实践效果

　　教师在教学中要根据学生的学习能力与学习需求,合理设计不同的项目学习任务,以此来加强教学的实践效果。同时,还应结合逻辑思考、抽象建模、算法设计与优化等多种方式,让学生在项目式学习中学习更多与信息技术相关的知识,培养并增强学生的计算思维与实践学习能力。

　　例如,教师可以设计人类智能与人工智能比赛的项目式学习任务,通过设置多种不同类型的题目,让学生与人工智能进行比赛,学生在比赛的过程中,既能提升对信息技术的探究兴趣,也能了解人工智能的应用范围与具体功能,这样既提高了学生的学习探索能力,也让学生对人工智能有了更深入的了解。在完成比赛类项目式学习任务后,教师应带领学生回顾比赛过程,揭秘智能算法,让学生了解人工智能的信息处理方式及应用方式,以此培养学生的计算思维,提高信息技术教学的实际效果。教师在设置项目式学习任务时,不仅要考虑学生的实际能力,还要以培养学生的计算思维为核心,让学生在计算思维的指引下学习更多知识与技能,这样才能增强信息技术的教学培养效果,为学生之后的学习成长奠定坚实的基础。

　　综上所述,计算思维视域下的高中信息技术项目式学习,能够有效提升教学的实际效果。教师要以培养学生计算思维为目的,通过合理设置项目学习任务、创新教育教学方法、构建完整的信息技术教学课堂等方式,不断提升学生的综合学习与应用能力,指导其利用计算思维解决实际问题,成长为全面型的高质量人才,以此实现信息技术的教学目标,提高信息技术的教学有效性与实用性。

　参考文献

　　[1]邵芳芳.基于计算思维的高中信息技术课程创新型学习项目设计与实施[J].中国信息技术教育,2023(10):55-58.

　　[2]王子维,吴文辉.指向计算思维的高中信息技术项目式学习支架设计[J].中小学信息技术教育,2024(5):47-49.