信息技术课堂中不插电计算机科学教学应用探究

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1、信息技术课堂中不插电计算机科学教学应用探究　　摘要：通过不插电的计算机科学教学来培养和训练学生的计算思维能力，综合运用文献研究法、教育实验法和行动研究法，结合不插电的计算机科学在宁夏某学校课堂的具体应用，展示了信息技术课程中应用不插电计算机科学训练学生计算思维能力的有效性，以“玩中学、做中学”的信息技术教学理念和方法，实现了不用实体计算机同样能达到学习好“计算机科学”的目的，对教学应用中的问题进行了反思并提出了建议。关键词：计算思维；信息技术；不插电计算机科学中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2014）003-

2、0187-031不插电计算机科学不插电的计算机科学（ComputerScience7Unplugged）是面向世界的信息科学技术训练项目，它透过一些既有趣又容易的活动和游戏，采用开放和自主学习方式把培养计算思维能力融入青少年的信息技术课程学习中，其创新点是不使用任何实体计算机就能达到学习“计算机科学”的目的，这也是不插电计算机科学的魅力和有趣之处。不插电计算机科学的教学设计活动原创于新西兰Canterbury大学的教授和两位中小学教师，他们依据实际教学经验，组织设计了丰富的教学活动来提升思维能力。该项目已在全世界范围得到应用，具有特色的新颖

3、案例不断充实进来。这种“玩中学，做中学”（learningbyplaying，learningbydoing）的信息技术学习方法目前在全世界已经产生了巨大的影响[1]。1.1不插电的计算机科学教学设计不插电计算机科学教学活动的设计生动、有效而富有趣味性，对小学生的知识、能力和逻辑思维的培养和训练非常适用。不插电计算机科学的教学在所有的游戏活动中进行，设计了大量的问题和练习，用来测验学生的学习水平，考察学生的学习思维能力。教学中所涉及的数学能力内容包括二进制数、使用信息编码表示字母和图像、数据的搜索和排序、构建网络等，学生有更多的机会运用已掌

4、握的计算能力和数学能力解决现实问题，学生也可以参与讨论，得到解决问题的方法。其中涉及一些计算机的基本概念看似复杂，但相比单纯的阅读或只听教师讲解概念要好得多。学生的合作和交流能力、解决问题的思维和意识、知识建构和创新能力等都得到了训练。7不插电的计算机科学不同于传统课堂讲授“如何学习和使用计算机”，它更侧重各种计算机技术原理的应用，展示真实发生在计算机内部世界中的过程，让学生学习和理解新技术新方法是如何被设计和应用的，开发学生的“计算思维”，从而提高其解决问题的意识和能力。1.2计算思维计算思维反映的是计算机学科最本质的特征和最核心的方法。

5、不插电的计算机科学由麻省理工学院SeymourPapert教授于1996年提出[2]，之后美国卡内基梅隆大学周以真（JeannetteM.Wing）教授对其进行了发展和应用。计算思维是一种新思维和新方法，它利用计算机科学的基本概念解决问题、进行系统设计并理解人类的行为活动。计算思维不仅仅是计算机的操作技能，它是继阅读、写作和算术之后，21世纪每个人必须具备的新的学习技能[3]。计算思维在中小学信息技术课堂教学中能够发挥巨大的影响和效益。2信息技术课程中不插电计算机的学习7从学习心理学理论分析，人类思维的发展是一种情境化的过程，脱离了真实情境

6、的说教式教育很难实现学生思维能力的迁移和提升。为促进计算思维的迁移和提升，教学活动就不能只停留在知识的讲解和技能的操练上，更需要创设隐含计算方法的、与学生生活学习相类似的学习情景，引导学生从中发现计算问题，应用计算方法解决问题。将计算思维迁移到真实的问题情景中，并逐步完善这种学习和思维方式。中小学信息技术课程在强调用信息技术工具解决实际问题的学习过程中，一直没有很好地解决对信息技术核心工具即计算机的理解。事实上，计算机作为一种信息自动处理工具，不仅是工具应用，更多的是工具处理信息的思想和方法，而且后者比前者更为重要。加涅在认知心理学研究中将

7、认知领域的学习结果分为三大类，即言语信息、智慧技能和认知策略。其中认知策略是指学生学习后形成的对内控制能力以及调控认知活动的特殊认知技能，是学生内在价值的学习结果。就信息技术课程而言，其认知领域的教育意义既体现在外显的知识与技术学习方面，也反映在内隐的认识策略学习上[4]。在信息技术课堂，缺少了信息技术解决问题的设计方法，也就失去了其内在的真正价值。计算思维作为信息技术课程的一种内在价值，在教学内容的组织上与学生的认识水平相符合。而不插电的计算机科学学习内容的设计符合中小学生的认知思维阶段能力，是培养其计算思维、问题解决能力、创新能力等思维

8、能力的有效途径。7笔者在银川市实验小学进行了不插电计算机科学教学实践，将这种新方法应用于小学信息技术课堂，通过课程中的各种活动和游戏激发了学生的学习兴趣，明显提高了学生的课堂参与