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指向高阶思维的信息技术云平台应用研究初探

2020-04-12夏宇

理科爱好者(教育教学版) 2020年5期
关键词:高阶思维云平台信息技术

夏宇

【摘 要】2017年以来,扬州邗江实验学校开展了《初中信息技术课堂云平台应用与云资源开发研究》课题研究。本文介绍了课题组以学生信息技术云平台应用为抓手,培养学生的高阶思维,构建中学幸福课堂模式的研究。

【关键词】高阶思维;云平台;信息技术

【中图分类号】G633.67  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2020)28-0178-02

信息技术让教学从封闭走向开放,使得人人创造知识、共享知识、获取和使用知识成为可能。扬州邗江实验学校部署了“云平台”,让相关人士都能进入该平台,扮演不同的角色,在这个平台上融入教学、管理、学习、娱乐、交流等各类应用工具,让教育真正实现“信息化”。

1   基于“云平台”构建中学幸福课堂模式的研究

扬州邗江实验学校幸福课堂概念源于朱永新教授于2000年提出的新教育实验。其核心理念为让师生过一种幸福完整的教育生活。在初中信息技术学科的具体行动中就是构建学科幸福课堂模式,具体包括构建理想课堂、建设数码社区、缔造完美教室、研发卓越课程等行

动[1]。美国著名教育学家本杰明·布鲁姆指出,学生的数学思维可以分为记忆、理解和运用及分析、评价和创造。前者是学生在已知状态下的学习,属于低阶思维;后者是学生在未知状态下的学习,属于高阶思维[2]。

当前培养学生的学习能力、实践能力、创新能力已成为教育教学的主要任务之一。为了不断满足经济社会发展对人才的需求和全面提高国民素质的要求,必须培养学生的创新精神和实践能力,培养学生的高阶思维。为此,自2017年以来,扬州邗江实验学校开展了《初中信息技术课堂云平台应用与云资源开发研究》课题研究。

1.1  基于“云平台”的合作学习平台部署研究

“云平台”协同课堂旨在设计“接受中学”“联系中学”“重构中学”“比较中学”“反思中学”“交流中学”“情境中学”“创造中学”等不同层次的学习活动,促进学生从接受到参与再到贡献,实现深层次的学习

投入。平台采用江苏电信的私密云数据服务,采用魔灯平台(Moodle)作为课程管理平台,采用天闻数码传媒公司的Aischool云课堂作为班级授课平台,采用翰博尔全自动录播教室作为录播平台,采用V2 Conference视频会议系统作为远程协同会议平台。

1.2  基于“云平台”的初中信息技术幸福课堂范式研究

基于“云平台”的初中信息技术幸福课堂范式是以任务为主线、教师为主导、学生为主体;组内协作与组内讨论围绕任务的开展螺旋上升,不断修正和完善;任务完成后,所有小组开展成果评价,通过评价让学生付出的努力得到肯定,并使学生认识到不足,在下一次任务中积极参与。当前,课堂类型一般分为讲授课、习题课、复习课、讨论课、实验课、考核课、综合课。根据信息技术课堂的特点,笔者总结出了四种基于“云平台”的中学幸福课堂范式:整体感知课堂、解决问题课堂、数据支持下的学习诊断与矫正课堂、信息技术活动课堂。

2   指向高阶思维的信息技术幸福课堂构建案例研究

“算法的概念及其描述”是苏科版8年级初中信息技术教材第4章“程序设计”的第2节“算法”的内容。本节课是学生了解计算机程序及程序与软件的相互关系、体验程序设计后,进一步学习程序设计的关键——算法,算法是程序的灵魂,算法的优劣直接影响所编程序的质量。算法是程序设计的关键,是这一章的重要知识点,起着承前启后的作用。这堂课属于整体感知课堂范式。

2.1  创设情境,发现问题

云平台推送问题:怎样将三个数从小到大排列?请你设计一个方法。

学生:首先,将第一个数和第二个数比较,找出较小的数,再将较小的数和第三个数比较,得到三个数中最小的数;其次,將剩下的两个数比较,得到次大的数和最大的数;最后,将三个数输出。

学生:三个数比大小,用眼睛看看就知道了!

教师(展示A4纸上打印的1000个数):你能一眼看出哪个数最大吗?

通过云平台展示微课:50个数字的排序方法,如果随机生成一个序列的全排列,再比对是否恰好符合从小到大排序的要求,就算花费宇宙年龄的10的9次方倍时间也算不出答案。

同学们,解决例子中的问题的方法其实就是编制程序的基础——算法。

这节课,我们一起学习算法的概念及其描述。(出示主题)

设计意图:通过云平台推送的趣味问题导入,引起学生的学习兴趣,增强学生的学习动力,让学生在“了解”中与美好相遇。

问题是促进学习者高阶思维能力发展的重要组成部分,易操作,可行性高。好的信息技术问题能引发学生的探索意识,也能引发学生高智慧的思考。这样的设计过程不仅能激发学生的学习兴趣,培养和锻炼学生的自主学习能力,而且能促进学生高阶思维的发展。

2.2  合作探究 沉浸体验

2.2.1  算法的概念

算法:通过云平台导入,算法就是解决问题的方法和步骤。

平台出示:求1+2+3+4+...+100的值。

学生:算法一

第1步 1+2=3

第2步 3+3=6

第3步 6+4=10……共计99步

学生:算法二

第1步 1+100=101

第2步 101×50=5050

同样解决一个问题,可以用不同的算法,其效果和效率可能大不相同。以上两种算法中,哪种算法更加方便快捷?算法的优劣直接影响所编程序的质量,算法是程序的灵魂。

2.2.2  算法的描述

云平台展示相关知识:算法描述的方式有自然语言和流程图等。

请举出日常生活中常見的事情,用自然语言描述其算法,提交到云平台。

打电话:拿起听筒→听到允许拔号声吗?→听到,拔号→有忙音吗?若有,放下听筒→稍等,再拿起听筒→直到打通电话为止。

优缺点:用自然语言描述算法,比较符合习惯和容易接受,但叙述较繁琐和冗长,容易出现“歧义性”。如表示6加4除以2,可能被表示为6+4/2或(6+4)/2。

观看云平台微课资源:《用流程图描述算法》。

流程图:用图形符号描述解决问题的过程。

流程图常用的几种符号。

处理框(矩形框):表示一般的处理功能。

判断框(菱形框):表示对一个给定的条件进行判断,根据给定的条件是否成立决定如何执行其后的操作。它有一个入口,两个出口。

输入输出框(平行四边形框)。

起止框(圆弧形框)。

流程线(指向线)表示流程的路径和方向。

引导学生看打电话的流程图。

优点:通常用流程图描述算法比较清晰、直观、简洁、易懂,并且逻辑关系清晰,没有“歧义性”。

设计意图:通过云平台的合作探究,使学生不仅能巩固算法的概念,还能尝试如何设计算法,提高信息素养。从互评的数据中帮助学生自主发现自身的问题,让学生沉浸在“理解”的参与体验、“求解”的问题解决中。

对于易错的知识内容,若学生未亲身“犯错”过,那么教师的讲授未必能引起学生的重视,不妨让学生体验一次“失败”,然后在问题的引导中培养学生分析、解决问题的能力,促使学生完成高阶学习。

2.3  合作拓展 解决问题

2.3.1  使用云平台合作解决问题:判断一个数是正数、负数还是零

自然语言:

第1步:将需输入的数存入。

第2步:判断n=0是否成立,若成立就显示“零”,并结束程序。

第3步:否,则再判断n>0是否成立,若成立就显示“正”,并结束程序。

第4步:否,则显示“负”,并结束程序。

使用画程软件画出流程图并解决。

分支结构:先进行条件判断,再根据判断结果选择执行。

2.3.2  流程图的三种结构

顺序结构:计算机按照语句书写顺序依次执行。

分支结构:先进行条件判断,再根据判断结果选择执行。

循环结构:进行条件判断,条件成立就重复执行指令组。

设计意图:对所学的知识进行梳理,建构知识体系,将所学的知识运用到生活中。让学生幸福在“见解”的高阶思维生长里。课堂所学知识往往是从具体情境中提取出来的抽象的知识,只有将抽象的知识放在具体的情境中,才会给学生带来真实感,带来持久的学习效果,使其在以后面临真实情境时,正确运用信息能力分析、解决问题。项目引导式的探究任务通常具有真实性、开放性、吸引性、复杂性等特点,适用于知识点综合运用的教学活动。在完成任务的过程中,学习者需要运用“分析、评价、创造”等多种高阶思维能力。

一堂好课,一定是学生喜欢的;一堂好课,一定是学生记得住的;一堂好课,一定是充满问题的;一堂好课,一定是指向高阶思维的;一堂好课,一定是“眼中有人”的。下一步,笔者将继续积极探索如何依据“互联网+”时代的各项新技术,结合中学课程的特征,结合基于“云平台”构建中学幸福课堂范式的研究,推动区域教学课程的改革与发展。

【参考文献】

[1]让师生过一种幸福完整的教育生活——北京市丰台区第二中学[J].人民教育,2013(2).

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