信息科技 | 2022新课标及核心素养计算思维解读
一、信息科技课程标准提炼
1、学科核心素养: 信息学奥赛是五大学科奥赛之一,前50名可以获得清北免试录取资格。因此,这几年信息学奥赛日益火爆,这次的信息科技课程标准(下面简称《课标》)引来了许多人的关注。与所有课程一样,信息科技课程也强调核心素养,主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。这四个方面互相支持,互相渗透,共同促进学生数字素养与技能的提升。
2、课程内容: 依据核心素养和学段目标,按照学生的认知特征和信息科技课程的知识体系,围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线,设计义务教育全学段内容模块,组织课程内容,体现循序渐进和螺旋式发展。
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3、教学建议:以培养学生数字素养与技能为目标,以学生已有的知识、技能和经验为起点,遵循学生学习规律,系统设计学习活动,突出用信息科技解决学习、生活中的问题,为学生创设自主、合作、探究的学习情境和知、情、意、行融合发展的成长环境。
二、核心素养之计算思维解读
虽然说计算思维不完全等同于编程,但编程与计算思维密切相关。关于计算思维的内涵,《课标》是这么说的:计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。具备计算思维的学生,能对问题进行抽象、分解、建模,并通过设计算法形成解决方案;能尝试模拟、仿真、验证解决问题的过程,反思、优化解决问题的方案,并将其迁移运用于解决其他问题。
通俗的理解为:计算思维是一种运用计算概念和工具解决实际问题的过程, 它是一种需要系统培养、锻炼的科学思维方式,分析其特征和我国信息技术教育现状,可以将计算思维从方法习得、工具应用、思维迁移三个层面与中小学信息技术课程融合并落实。 图片
其一 、方法习得:信息时代,计算方法渗透到了社会生产和生活的方方面面,为了帮助学生更好地理解和适应数字社会环境,信息技术课程的开设就不能只停留在肤浅的信息技能操练上,还需要帮助学生理解计算思维涵盖的一系列计算概念和方法,如递归、抽象、形式化等;引导学生识别隐藏在生活中的“计算”问题;培养学生运用算法思想高效解决问题的能力;锻炼学生使用流程图等工具清晰地表达个人思想等。
其二、工具应用:这里的工具是指能够有效帮助人们理解和解决问题的思维工具,而不是用于处理信息的软硬件应用程序。计算思维是一种独特的能力组合,它的强大正是在于运用了多种推理方式,尽而可以完成很多事情的研究和开发。如分析问题的过程运用到了设计思维,从发现问题、分析问题到原型迭代,帮助我们更加明确问题需求;解决问题的过程则主要运用了算法思维和批判思维,从而能够形成更加有效、高效的解决方案。信息技术课程应当注重培养学生综合运用多种思维工具解决问题的能力,例如,让学生参与简单的产品研发实践,体验程序设计的实施过程,直观地感受计算思维。
其三,思维迁移:在信息技术课程中,不仅需要普及计算机科学概念,更需要引导学生将计算思维合理地应用至日常生活与学习之中,形成一种思维习惯。计算思维反映了计算机科学领域解决问题的思维过程,迁移到应用信息技术解决实际问题的情境中,主要表现为问题分析、工具选择、自动化解决方案、选择最优方案和通用解决方案,可以通过运用这五大要素举例分析日常生活中真实的问题情境,让学生体验使用计算思维求解问题的一般过程和方法,最终达到能够在实际问题中灵活地迁移和应用计算思维的目标。