《基于智慧教学下多学科融合的初中生计算思维的培养策略》 论文.docx

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1、基于智慧教学下多学科融合的初中生计算思维的培养策略摘要：2023年义务教育阶段的信息科技课程标准已经将计算思维纳入了中小学的核心素养当中，初步具备解决问题的能力，发展计算思维已经是信息科技的课程学习的总目标之一，因此计算思维是目前教育者研究的重点方向，如何在初中计算思维教学中融入其它学科的学科知识进行跨学科的融合教学，从而更有效地提升学生的计算思维并激发学生跨学科的学习兴趣，本文分别从编程软件的选择，智慧平台的搭建,学科融合的优势，校本课程的建立四个方面来阐述了初中计算思维培养的工具的选取、平台的运用、跨学科的教学及本土化的特色培养。关键词：学科融合，计算思维，教学实践，策略探究一、计算思维的

2、工具：编程工具的选择培养计算思维的教学工具有很多种，本文主要从编程的角度来选择计算思维的培养工具，常见的编程教学工具参看表1这里建议没有编程基础的初中学校还是从图形化编程软件入手比较好，这种图形化的编程软件更容易被初中生接受，能够减少学生在编程语言本身上花费的时间,学生不需要了解计算机底层知识，可以让学生将精力更多地放在作品的设计和创新上，更多地关注应用计算机解决问题的思路和方法，而不是编程本身，我们一直认为让学生学会编程不是目的，而是想让学生把它当成一种可以帮助学生实现创新和设计的工具。对于一些有编程基础或者有特需需求的学校，大家还是可以参照本校学生的需求来选择相应的教学软件进行教学。二、计

3、算思维的平台：智慧平台的搭建1 .搭建智慧平台的必要性要说信息技术给教育教学带来的最大改变就是现在大家都在讲的智慧教学，所谓的智慧教学是指以物联网、云计算、大数据处理、无线宽带网络等新兴技术为基础，以智能设备和互联网等为依托，构建的智能化、数字化、个性化的现代教育体系。这种教学让学生自身的体验感增强，能够根据自身需要来调整自己的学习空间和时间进行个性化的学习。2 .搭建的方法网络上针对各自的编程软件都有相应的智慧教学平台，这里以童心制物的慧课堂为例来看看智慧教学平台的搭建过程：每个学校可以在童心制物的慧课堂申请一个人工智能教学平台，这样的平台能让智慧教学的优势充分地体现出来，教师可以在平台上编

4、制适合本校学生的校本教材进行教学，也可以使用平台的教学资源进行混合式教学，平台上教师可以根据自己学校的需要设置不同的虚拟班级并添加相应的学生，教师可以登录到系统对自己的班级进行线上授课并发放相关课程资源给学生,学生可以利用自己的账号直接登录课堂对教师所给的资源进行学习，如果学生在线上的课堂时间不能及时消化所学习的内容，教师可以设置学习时间的截止日期和提交任务的截止期限，只要在规定的期限内，学生随时都可以登录平台进行多次线上学习和提交作业，并且这种学习的时间和空间是由学生自行决定的，学生每节课的课堂表现和作业情况都会由教师线上评价完成，学生只要登录系统就可以查看教师对自己的课堂表现评价和作品评价

5、。3 .智慧教学平台的优势智慧教学平台的出现让教师和学生都能充分感受的信息技术给教育教学带来巨大影响。在培养学生计算思维方面，这样的平台无疑对于教师和学生都是非常方便和实用的，教师可以利用这样的平台提前将教学辅助资料和内容线上发送给学生预习和使用，可以进行线上和线下的混合式教学，而学生可以通过登录移动终端进行有选择的、有个性的学习,以及线上线下混合式学习，这种教学的好处就是让学生能够看到自己的学习轨迹和自己的编程作品情况，随时随地进行查看和修改和优化，真正体会到计算思维的产物正在方方面面影响着我们的生活。三、计算思维的跨学科培养：学科融合的优势1 .激发了学生跨学科的学习兴趣在编程教学中，我们

6、通过加入音乐素材，让编程与音乐学科的乐器相结合，不仅让学生体会到了编程与音乐学科的融合除了聆听之外，还可以自己进行编程编曲，体会创作的乐趣。图形化的程软件中有多种乐器可以选择，学生可以根据自己熟悉的乐器进行电子乐器编程，激发学生的编程、编曲、创作新作品等能力，例如我们让学生根据自己熟悉乐器进行电子谱曲编程，这样学生也能自己在课堂上创作属于自己的作品了。美术学科的手绘线条和创意图形在编程教学中例子就更多了，学生通过编程软件中的画笔工具，通过编程让画笔能够通过程序的运行自动绘制图形，对于一些重复的图形绘制，运用计算思维中的递归算法，就能产生很多艺术美感的递归图案，这让美术爱好的学生也能激起编程的兴

7、趣。这样我们的编程课堂不仅仅是编程老师的课堂，也可以是音乐老师，美术老师，物理老师，数学老师等等各个学科老师都可以参与进来的多师合作的课堂。2 .解决了学生跨学科的学习问题通过教学实践我们发现学生比以前更加主动就编程中出现的学科问题和我们进行交谈，甚至就教师给出的编程案例中的漏洞都能找出来，这对教师和学生的发展都是双向的促进作用。例如我们和学生就数学学科中点坐标在第几象限的编程教学中，有学生发现，输入点坐标的数值数字后程序能够正确判断点坐标在哪个象限，可是输入其它非数字的字符或者汉字，程序也能给点坐标指定一个位置象限，这是因为这里我们使用的图形化编程软件是一个弱类型语言，如果输入字符串，而我们

8、的功能积木需要是数字型，则字符串会被系统自动转换为数字型字符,这样的程序漏洞学生通过自己的运行操作马上就发现了，我们正好利用这个机会讲解图形化编程软件的一些数据类型的判断方法，为后面的教学做了一个非常好的铺垫。由此可见，基于学科知识的编程实践不仅仅培养了学生的计算思维的能力，更培养了学生跨学科的解决问题能力，这些能力包括批判性思维，纠错能力，学科知识融合应用的能力等等。3 .培养了学生跨学科的学习能力计算思维蕴含着一整套解决问题的方式和方法，它适合于整个义务教育阶段，对于推进学科之间的融合有着重要的作用，这种基于解决学科中真实问题的编程方式更能激发学生的编程兴趣，学生可以创造出表达个人见解的学

9、科计算产品。例如在物理学科的创意编程让声音的响度可视化，学生通过物理学科对声音知识的学习知道声音的大小和响度度的大小相关，但是响度的大小本身就是一个抽象的存在，如何通过编程将响度的大小表示出来？这是一个基于学科问题的创意编程，目的就是培养学生跨学的学习能力和解决问题的能力，学生通过自己对响度大小表示方法的理解创造出了很多有趣又很有创造性的物理学科计算产品，例如有些同学通过将电脑侦测到的响度值来改变角色的大小来实现响度的可视化，有些学生通过角色的位移来实现响度的可视化，还有些同学通过画笔将响度的值画出来等等，这种学习方式能让学生亲身体验到解决问题给自身带来的成就感和跨学科知识融合的必要性。学生通

10、过编程将一个个学科中难懂的知识用计算思维的方式解决，这不仅让学生了解到计算机是如何帮助我们解决现实生活中的问题的，同时也让学生获得了跨学科学习能力，了解到这个信息技术世界是如何改变世界的。四、计算思维的本土化特色培养：校本课程的建立每个地区，每个学校的学生的计算思维水平和能力都是不一样的，教师不能一味地拿外面的教材来教本校的学生，适合本校学生的才是最重要的，这也就是为什么要建立校本课程的原因。学生计算思维的培养是一个持续的、动态的、逐步完善的过程，它与校本课程的开发过程是一致的，教师能够根据本校的特点和特色文化来建立校本课程，这就大大保障了学生学习的兴趣和乐趣。例如，编程教师在进行物理学科的创

11、意编程教学时，就会请本校优秀的物理老师来现场讲解编程中涉及的物理知识，并且也会让物理老师参与到课程当中，这样不仅开阔了学科教师的教学视野，给教师的教学创新带来启发，也会引导更多的教师参与到校本课程的编制和教学当中，这样做不但让学生体会到了计算思维在其它学科中教学应用，也会让学生更加意识到要学好各门学科的知识才能将问题正确地破解，学生跨学科的学习应用能力也会在不知不觉中形成，这对学生的计算思维的发展和创新能力的提高都是一个不可估量的影响。五、结语初中生是形象思维和抽象思维的高速发展期，计算思维的形成需要形象思维和抽象思维的支撑，而计算思维的培养和发展又可以促进这两种思维的全面发展，所以培养初中生的计算思维是非常必要的一项工作,我们要把握好这个时期，选用合适的教学工具、平台和教学方法来培养和促进学生计算思维的发展，为学生的创新思维的发展打下良好的基础,从而培养出21世纪学生应具备的解决问题的能力。参考文献1王良荣：中小学计算思维教育实践【M】上海：上海科技教育出版社,2019:1332诸葛越：未来算法M,北京：中信出版集团股份有限公司,2023:319-3253李燔朱丽君张飞：计算思维与程序设计M北京：清华大学出版社,2023：8-9