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摘 要:随着信息技术的迅速发展以及在教育教学中应用的深化,如何在教学中培养学习者的计算机思维,已然成为当前的热点话题,本文结合当前多种学习环境构建基于计算机思维的学习模型。
关键词:计算思维,学习模型, 研究
1引言
2006年3月,美国卡耐基梅隆大学周以真(Jeaimette M. Wing)教授,在美国计算机权威刊物《Communications of the ACM》上,首次系统提出了计算思维的概念。她说:计算性思维实际上是一个思维的过程。计算性思维能够将一个问题清晰、抽象地描述出来,并将问题的解决方案表示为一个信息处理的流程。它是一种解决问题切入的角度。
美国心理学和教育学家Robert J. Sternberg指出:思维教学的核心理念是培养聪明的学习者,教学者不仅要教会学习者如何解决问题,也要教会他们发现值得解决的问题。 [1]良好的思维能力是取得成功的关键。计算思维,就是一种人们所必需的良好的思维能力,是科学探究和信息社会创新所必要的思维方式。要培养出具有创造性的人才,在思想方法上就必须摆脱传统教学的偏见,让学习者运用高效的思维去思考。
瑞士儿童心理学家皮亚杰在其著作《发生认识论》中提出知识是不具有固态性的,是时刻发生着变化的,仅在一定的时间点或者短时间呈现固态状态,并以实例论证其观点。[2]因此,培养大学生计算思维能力有着现实性和先进性意义,在实际教与学的过程中如何有效的培养学习者的计算思维能力是当前最为重要的研究课题之一,对计算思维能力培养学习模型的研究是计算思维能力培养研究中的重要组成部分。
2当前学习环境分析
随着信息技术的迅速发展以及在教育教学中应用的深化,当前可供学习者选择的学习环境已不再是单一的传统学习环境,信息技术应用下的网络教学环境以及当今大数据环境下,以微课、颠倒课堂等理论为指导思想的大规模在线开放课程、(MOOC)资源平台环境等也已经成为当今时代学习环境的重要组成部分。
1)传统学习环境是以班级授课模式为代表的学习环境,包括传统学习环境中的信息资源环境和学习授递环境。信息资源环境,是指那些以提供信息服务为主的环境系统,主要为认知工具、资源平台、学习资料等,具有拥有大量信息资源、可提供自由访问等特点。授递学习环境,或教学传播系统,是指由各种信息传播媒体及配套运作软件组成的媒体化教学环境,具有为教学系统构成要素提供沟通渠道;呈现媒体教材中所包含的各类教学信息;为教学者和学习者提供有效控制的界面等功能。授递学习环境也有为教育目的而设计的环境和因具有教育利用价值而被利用的环境。
2)网络学习环境是以多媒体计算机与计算机网络为标志的信息技术的快速发展为基础。随着信息技术在教育教学中的不断应用,逐渐构成信息化、集成化的学习环境。信息技术环境下,教育软件、教育资料以及资源环境或平台是构成信息资源环境的重要组成部分。
3)慕课(MOOC),是一种开放的教育形式,没有人数、时間、地点限制,课程中所有资源和信息都是开放的,且全部通过网络传播;是一种开放的学习环境和平台,学习者可以根据自己的习惯和偏好使用相应的工具或平台进行学习,体现了学习环境是开放和个性化;同时,幕课是一种课程模式,具有比较完整的课程结构,这是一般网络主题讨论没有的;当然也是一种生成式课程,即课程初始时仅提供少量预先准备的学习材料,学习者主要通过对某一领域的话题讨论、组织活动、思考和交流获得知识。
3构建基于计算思维的混合式学习模型
随着信息技术在教育中应用的深入普及,学校学习环境与方式正在发生着巨大的变化,特别是大学教育阶段,充分整合各类教学资源与平台,形成多元化教学,为混合学习的展开提供了必要的硬件支持。大学阶段的学习者在智慧、情感、认知等方面都达到相当成熟的水平,具有相对较高的知识经验水平和比较充分的学习经历,有一定的自主学习能力,能够较好的把握学习进度。
基于计算思维的混合式教学模型,是学习者在混合式学习环境中,通过教学者对各种学习资源与学习环境的优化,对学习活动的组织、监督以及对学习过程的帮助,运用计算思维的方法进行知识与方法的获得、知识内容的拓展迁移与内化的学习过程模型。基于计算思维的混合式学习是以计算思维理念为指导,综合运用计算思维方法,让学习者在教学者的辅助下自主完成知识的建构,提高学习效率、优化学习效果,并最终提升学习者的就算思维能力的新型学习模式。
根据基于计算思维的混合式学习模式的学习过程四因素(教学者、学习者、混合式学习环境、混合式学习环境下各种有机融合的各种学习资源),可构建如图1所示基于计算思维的混合式学习模型
图1 基于计算思维的混合式学习模型
基于计算思维的混合式学习模型将学与教两个相对独立的过程通过各种学习环境与经过有机融合的学习资源相联系起来,以优越的混合式学习环境与学习资源为基础,教学者以计算思维理念为指导、以计算思维方法为依据,运用各种教学方法、计算思维方法辅助和引导学习者进行有效的学习,使学习者在学习中自然的运用计算思维方法髙效的进行知识的建构、获得能力的提升,同时提高学习者的计算思维能力。
基于计算思维的混合式学习的过程中,所有的学习环节都是在计算思维理念的指导下,以计算思维方法为基础展开的,通过计算思维方法的不断应用,最终达到有效培养学习者计算思维能力的目的。
结语
随着计算思维的不断发展以及信息技术在教育领域的不断应用,计算思维能力的培养是教育界工作者,特别是从事计算机教育领域工作的教育者需不断探讨的话题。对如何在计算机教学中融入计算思维理念,培养学生计算思维能力,是今后相当长的一段时间内计算机教学研究的焦点和改革的突破点,也是教育领域研究的制高点之一。
参考文献
[1] 斯滕伯格.思维教学——培养聪明的学习者[M].北京:中国轻工业出版社,2001:127
[2]皮亚杰著,范祖珠译.发生认识论[M].北京:商务印书馆,1989.
[3]Jeannette M.Wing.Computatioaal Thiakiag[J].Communigation of the ACM.2006,49(3).
关键词:计算思维,学习模型, 研究
1引言
2006年3月,美国卡耐基梅隆大学周以真(Jeaimette M. Wing)教授,在美国计算机权威刊物《Communications of the ACM》上,首次系统提出了计算思维的概念。她说:计算性思维实际上是一个思维的过程。计算性思维能够将一个问题清晰、抽象地描述出来,并将问题的解决方案表示为一个信息处理的流程。它是一种解决问题切入的角度。
美国心理学和教育学家Robert J. Sternberg指出:思维教学的核心理念是培养聪明的学习者,教学者不仅要教会学习者如何解决问题,也要教会他们发现值得解决的问题。 [1]良好的思维能力是取得成功的关键。计算思维,就是一种人们所必需的良好的思维能力,是科学探究和信息社会创新所必要的思维方式。要培养出具有创造性的人才,在思想方法上就必须摆脱传统教学的偏见,让学习者运用高效的思维去思考。
瑞士儿童心理学家皮亚杰在其著作《发生认识论》中提出知识是不具有固态性的,是时刻发生着变化的,仅在一定的时间点或者短时间呈现固态状态,并以实例论证其观点。[2]因此,培养大学生计算思维能力有着现实性和先进性意义,在实际教与学的过程中如何有效的培养学习者的计算思维能力是当前最为重要的研究课题之一,对计算思维能力培养学习模型的研究是计算思维能力培养研究中的重要组成部分。
2当前学习环境分析
随着信息技术的迅速发展以及在教育教学中应用的深化,当前可供学习者选择的学习环境已不再是单一的传统学习环境,信息技术应用下的网络教学环境以及当今大数据环境下,以微课、颠倒课堂等理论为指导思想的大规模在线开放课程、(MOOC)资源平台环境等也已经成为当今时代学习环境的重要组成部分。
1)传统学习环境是以班级授课模式为代表的学习环境,包括传统学习环境中的信息资源环境和学习授递环境。信息资源环境,是指那些以提供信息服务为主的环境系统,主要为认知工具、资源平台、学习资料等,具有拥有大量信息资源、可提供自由访问等特点。授递学习环境,或教学传播系统,是指由各种信息传播媒体及配套运作软件组成的媒体化教学环境,具有为教学系统构成要素提供沟通渠道;呈现媒体教材中所包含的各类教学信息;为教学者和学习者提供有效控制的界面等功能。授递学习环境也有为教育目的而设计的环境和因具有教育利用价值而被利用的环境。
2)网络学习环境是以多媒体计算机与计算机网络为标志的信息技术的快速发展为基础。随着信息技术在教育教学中的不断应用,逐渐构成信息化、集成化的学习环境。信息技术环境下,教育软件、教育资料以及资源环境或平台是构成信息资源环境的重要组成部分。
3)慕课(MOOC),是一种开放的教育形式,没有人数、时間、地点限制,课程中所有资源和信息都是开放的,且全部通过网络传播;是一种开放的学习环境和平台,学习者可以根据自己的习惯和偏好使用相应的工具或平台进行学习,体现了学习环境是开放和个性化;同时,幕课是一种课程模式,具有比较完整的课程结构,这是一般网络主题讨论没有的;当然也是一种生成式课程,即课程初始时仅提供少量预先准备的学习材料,学习者主要通过对某一领域的话题讨论、组织活动、思考和交流获得知识。
3构建基于计算思维的混合式学习模型
随着信息技术在教育中应用的深入普及,学校学习环境与方式正在发生着巨大的变化,特别是大学教育阶段,充分整合各类教学资源与平台,形成多元化教学,为混合学习的展开提供了必要的硬件支持。大学阶段的学习者在智慧、情感、认知等方面都达到相当成熟的水平,具有相对较高的知识经验水平和比较充分的学习经历,有一定的自主学习能力,能够较好的把握学习进度。
基于计算思维的混合式教学模型,是学习者在混合式学习环境中,通过教学者对各种学习资源与学习环境的优化,对学习活动的组织、监督以及对学习过程的帮助,运用计算思维的方法进行知识与方法的获得、知识内容的拓展迁移与内化的学习过程模型。基于计算思维的混合式学习是以计算思维理念为指导,综合运用计算思维方法,让学习者在教学者的辅助下自主完成知识的建构,提高学习效率、优化学习效果,并最终提升学习者的就算思维能力的新型学习模式。
根据基于计算思维的混合式学习模式的学习过程四因素(教学者、学习者、混合式学习环境、混合式学习环境下各种有机融合的各种学习资源),可构建如图1所示基于计算思维的混合式学习模型
图1 基于计算思维的混合式学习模型
基于计算思维的混合式学习模型将学与教两个相对独立的过程通过各种学习环境与经过有机融合的学习资源相联系起来,以优越的混合式学习环境与学习资源为基础,教学者以计算思维理念为指导、以计算思维方法为依据,运用各种教学方法、计算思维方法辅助和引导学习者进行有效的学习,使学习者在学习中自然的运用计算思维方法髙效的进行知识的建构、获得能力的提升,同时提高学习者的计算思维能力。
基于计算思维的混合式学习的过程中,所有的学习环节都是在计算思维理念的指导下,以计算思维方法为基础展开的,通过计算思维方法的不断应用,最终达到有效培养学习者计算思维能力的目的。
结语
随着计算思维的不断发展以及信息技术在教育领域的不断应用,计算思维能力的培养是教育界工作者,特别是从事计算机教育领域工作的教育者需不断探讨的话题。对如何在计算机教学中融入计算思维理念,培养学生计算思维能力,是今后相当长的一段时间内计算机教学研究的焦点和改革的突破点,也是教育领域研究的制高点之一。
参考文献
[1] 斯滕伯格.思维教学——培养聪明的学习者[M].北京:中国轻工业出版社,2001:127
[2]皮亚杰著,范祖珠译.发生认识论[M].北京:商务印书馆,1989.
[3]Jeannette M.Wing.Computatioaal Thiakiag[J].Communigation of the ACM.2006,49(3).