计算思维引导下的翻转课堂教学模式

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 计算思维引导下的翻转课堂教学模 式 摘 要 培养学生的计算思维已 经成为国内外信息技术教育的发展目标， 但是如何将课堂与计算思维相结合，将 培养计算思维落到实处，仍然困惑着很 多一线信息技术教师。计算思维引导下 的翻转课堂可以将计算思维融入课程内 容，教师从演讲者变为交流者，将培养 计算思维落到实处，促进学生计算思维 的发展，将计算思维的培养贯穿于整个 课堂教学之中。 中国论文网 /9/view-13023590.htm 关键词 计算思维；翻转课堂； 循环结构 作为当前学界研究和讨论的热点， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 培养学生的核心素养，已然成为当前各 国及地区制定教育政策、进行教育理论 研究和探索实践的重要标准。目前国内 信息技术教学的核心目标是提升学生信 息素养。当今社会对计算机的应用水平 要求越来越高，同时根据国家对人才培 养的需求，单纯地围绕工具来授课的模 式已不能满足当前教育的需求。大部分 研究者认为，计算思维的养成对学生思 维能力、应用能力以及创新能力的培养 都有非常积极的推动作用。以计算思维 观念主导课堂教学模式已是大势所趋。 为此，本文探讨了一种基于计算思维的 翻转课堂教学模式。 一、课堂教学模式的理论基础和 设计思路 1.理论基础 1996 年，麻省理工学院的 Papert 教授最先提出了“ 计算思维 ”的概念，卡 内基梅隆大学的周以真教授则将这一概 念进一步理解并将其进行了推广。计算 思维是指人们利用计算机科学技术中的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 基础概念求解问题、设计系统、理解人 类行为等一系列思维活动。目前，大部 分研究者都认为计算思维能够把复杂抽 象的问题转化成人们容易理解的问题。 计算思维能力培养的最佳学科主要有计 算机基础课程与信息技术程序设计，这 也就对信息技术教师有了更高的要求。 信息技术教师在课堂中除了要传授教材 中的知识，完成基本的教学任务外，更 要培养学生的计算思维能力，将计算思 维的培养贯穿于整个课堂教学之中。 2.翻转课堂模式设计的思路 目前的传统信息技术课堂上，一 位教师往往承担着多个班级的平行教学， 同一个知识点，一位教师要重复讲授达 五六次之多，为此花费了大量时间和精 力。目前的翻转课堂模式则可以让教师 从这种恶性循环中解脱出来，将教师从 单纯的讲解者转变成交流者，帮助每位 学生解决学习过程中的疑惑。 以一堂课 40 分钟为例，教师授 课时间由 30 分钟缩减到 10 分钟，讲授 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 内容也由单纯的讲授知识点变成了对学 生不理解的知识点进行重点讲解，跟学 生互动的时间由 5 分钟扩展为 25 分钟， 更利于学生的个性培养。 使用翻转课堂后，与学生互动交 流的时间明显增加，而与学生的直接交 流正是培养学生计算思维最好的方式。 下面以循环结构为例来介绍一下在计算 思维引导下的翻转课堂是如何设计的。 以计算思维的方式来思考，求解 循环结构问题可以分为以下四个步骤： （1）利用计算思维中的关注点 分离的方法，把实际应用问题转换为数 学问题，用计算思维中的抽象方法将问 题进行抽象求解； （2）针对问题，选择一种合适 的陈述方式进行构造并建立模型； （3）将模型代码化，进行上机 编程实现； （4）在实际的计算机中运行， 求得正确的结果。 其中前两步是计算思维中的抽象， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 后两步是计算思维中的自动化。 基于此，本文从课前、课中、课 后三个阶段来描述如何设计一堂循环结 构的翻转课堂。 二、课堂教学实施案例 课前由教师针对要讲授的知识点 或案例准备学习资源， 以教师授课视 频为主，也可以包括一些辅助教学的微 课、参考书籍、相关的学习网站等素材， 让学生在课前进行学习。其中，授课视 频的制作是资源准备中的重点，根据每 节课的课堂目标，详细介绍要讲授的知 识点或案例。同时，教师要根据计算思 维的培养目标，围绕视频内容布置相应 的课前任务。任务的布置可以借鉴多元 智能的思想，设置基于多方面、多角度 的问题，促进学生计算思维的发展。以 循环结构为例，可以列举学生日常生活、 学习中用循环算法解决的实际问题，让 学生了解这个知识点不仅仅停留在书本 上，以此增强学生的情感共鸣，引出循 环的概念。接下来通过动画展示下列 3 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 个例子，每一次循环中 i 和 count 的值 变换，让学生递进式地理解循h 的作 用，并让学生思考，什么时候可以采用 循环结构，采用循环结构的条件是什么， 循环结构的编写取决于哪几个要素。 例 1： 1+1+1+1+1+1+1 例 2：1+2+3+4+5+6+7 例 3：1+3+5+7+9+11+13 根据学生课前任务完成的情况， 课中主要是将学生在课前预习中产生的 具体问题和教师给出的一些有探究价值 的新问题进行合作探究，对知识点进行 深入讲解。在课中，教师对学生进行个 性化指导，在交流学习的整个过程中， 教师适时地反馈和评价，引导和帮助学 生逐步理解、解决问题。具体实施过程 如下：基于上述课前视频的内容，利用 10 分钟，首先与学生探讨，给出循环结 构的 3 个要素：从什么地方开始；反复 做什么；在什么条件下结束。接下来， 教师与学生一起讨论，提炼出循环结构 的数学模型，如表 1 所示，紧接着，让 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 学生根据自己思索出来的数学模型，来 为算式 1234567 和 1357911 编写程序。利用 10 分钟 的学生练习时间，教师对一些基础比较 薄弱的学生进行面对面的辅导。学生练 习完后，教师利用 5 分钟的时间将学生 编写的程序与刚刚提炼出的循环结构的 数学模型进行匹配，强化、巩固知识点。 再把表 2 作为一个整体，放在我 们提炼出来的模型中的“ 重复要完成的 语句”这个部分，让学生分析 i 和 j 之间 的联系后，上机实验自己的推测，培养 自己解决、分析问题的能力。课程的最 后布置课后作业，让学生完成图形 B 的 编写，进一步理解多重循环。 翻转课程的课后阶段主要是根据 整堂课学生的接受度来调整课前微视频 的制作，在本例中主要是考虑学生对用 例的提炼程度以及上机实验