基于计算思维的学习模型研究

来源 :科学与财富 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dy911615
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  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).
其他文献
摘 要:计量标准器具和配套的仪器(包括标准物质在内)是实施检定、校准的基本条件,只有通过科学管理,才能保证检定、校准结果的准确可靠。  关键词:仪器;计量标准  对仪器设备的管理是为了使仪器设备完全符合用于检定、校准、检测的规程、规范等技术文件的要求,并且始终处于受控状态。对仪器设备的管理包括购置、验收、建档、检定、校准、正确使用、维护保养、期间核查、修理、报废等环节。  一、仪器设备购置  当需
期刊
期刊
摘 要:在液压支架使用过程中,液压油缸起到关键的作用,其保压性能的好坏直接决定液压支架是否满足使用要求。在实际使用过程中,液压油缸在一定情况下会出现泄露的现象,而针对液压油缸泄露其发生原因主要集中于配件、密封、焊接等方面,本文主要对以上方面加以论述。  关键词:油缸;泄露;维修  一、液压支架油缸泄漏的原因  液压支架是井下采煤的常用设备,而支架油缸是液压支架的核心部件,主要作用是将液压能转变成机
期刊
党的十七届六中全会通过的《中共中央关于深化文化体制改革推动社会主义文化大发展大繁荣若干重大问题的决定》指出,大力发展公益性文化事业,保障人民基本文化权益,要加强党报党
本文主要从以下几个部分展开论述。  第一部分 发作性睡病猝倒发作时MEP潜伏期延长与皮质兴奋性下降  目的:利用磁刺激运动诱发电位(MEP)检查,评估1型发作性睡病患者猝倒
摘 要:声乐艺术是一种综合性的艺术形式,声乐艺术的内容和情感表达依赖声乐语言,没有声乐语言作为基础,声乐艺术将无从谈起,由此可见声乐语言的重要性。文章分析了声乐语言对于声乐训练的重要作用,探析了声乐训练中应用声乐语言的注意事项,旨在为声乐学习者以及相关研究人员提供一定的参考。  关键词:声乐语言;声乐训练;作用  一、前言  声乐语言具有高度的准确性、鲜明的形象性、丰富的音乐性以及强烈的动作性,声
期刊
摘 要:司家营矿区位于河北省滦县城南,响嘡-李兴庄-滦南县乐营成矿带,也是冀东地区重要的露天铁矿集中区。研究区铁矿石产于前震旦系变粒岩中,属鞍山式沉积变质铁矿床。结合该矿区以往地质工程勘查资料,应用3DMine三维建模软件,建立地质数据库、露天坑地表模型及铁矿块体模型,简化了采剥岩、土工程量的计算过程,精准了开拓和备采矿量,直观的反应了采场和矿体现状,以及配矿系统在生产指导方面的应用进行了介绍。 
期刊
【摘 要】人际关系是当代大学生面对社会非常重要的因素,当今地方高校大学生就业压力大,面对社会上形形色色的人出现紧张的氛围,这种人际关系直接影响高校大学生的自身成长与就业。本文分析人际互动下的微妙动因,探索地方高校感恩教育。了解人与人、人与自然、人与社会的和谐发展,感恩教育可以使人际关系得到缓解,促进地方高校良好的人际关系,同时学会爱他人、爱自己、爱社会的良好学习环境,感恩教育可以有利于学生提升个人
期刊
摘 要:经过多年的教育研究,我国的每个孩子在进行工作前要经过漫长的学生生涯,在整个学生生涯中,可以说伴随了每个人的从儿童到成年的整个过程。这个过程十分漫长,也可以说是每个人性格和核心价值观的形成时期。高校可以看做是学生逐渐结束学生生涯开始工作接触社会的一个过程,这个过程对于每个人来说都是一个十分重要的挑战。因此对于每个人来说,高校的培育都是十分重要的。我国的核心价值观就是社会主义核心价值观,在高校
期刊
提问是课堂教学中不可缺少的“润滑剂”。常言道:学起于思,思起于疑,疑解于问。教学是一门艺术,而课堂提问是组织课堂教学的中心环节。而精彩的提问是诱发学员思维的发动机,能开启学员的大门,提高课堂教学效率和师生情感的交流,优化课堂教学。  怎样优化课堂提问才能达到较好的教学效果呢?  一、有效的提问  教员有效性提问是指教员根据课堂教学的目标和内容,在课堂教学中创设良好的教育环境和氛围,精心设置问题情景
期刊