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亚太教育创新

亚太教育创新

Innovations in Asia-Pacific Education

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3661(P)
  • ISSN: 
    3079-9503(O)
  • 期刊分类: 
    教育科学
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    2
  • 浏览量: 
    514

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基于计算思维的初中信息技术课堂教学设计与实践——以《趣味装泥鱼》为例

Instructional Design and Practice of Junior High School Information Technology Classes Based on Computational Thinking —Taking Fun Mud Fish Trapping as an Example

发布时间:2026-02-09
作者: 黄姿青 :珠海市斗门区博雅中学 广东珠海;
摘要: 当今社会时代进步发展飞速,人们的工作和生活方式都发生了天翻地覆的变化。2022年新课标指明,信息科技课程要培养学生的学科核心素养,计算思维作为核心素养之一,不仅对学生逻辑思维的培养有帮助,而且对学生创新意识和创新能力也有着重要的推动作用。本文以《趣味装泥鱼》为例,阐述了计算思维在初中信息技术课程教学中的设计与应用。
Abstract: In today's rapidly developing society, people's working and living styles have undergone tremendous changes. The 2022 New Curriculum Standard clarifies that information technology courses should cultivate students' subject core competencies. As one of the core competencies, computational thinking not only helps cultivate students' logical thinking, but also plays an important role in promoting their innovative awareness and innovative ability. Taking 《Fun Mud Fish Trapping》 as an example, this paper expounds the design and application of computational thinking in the teaching of junior high school information technology courses.
关键词: 信息技术;计算思维;源码编辑器
Keywords: information technology; computational thinking; source code editor

引言

随着2022年义务教育信息科技课程标准的颁布,计算思维作为学科核心素养的重要组成部分,成为初中信息技术教学的关键培养目标。如何将抽象的计算思维理念转化为具体可操作的课堂实践,是当前一线教师面临的重要课题。本文以珠海市斗门区非物质文化遗产“装泥鱼”传统习俗为情境依托,结合源码编辑器设计《趣味装泥鱼》教学案例,通过游戏化学习路径,探索计算思维在初中信息技术课堂中的渗透与培养策略,以期为信息技术教学创新提供实践参考。

一、计算思维的内涵

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解等思维活动,是个体在解决问题的过程中所运用的。具有计算思维的学生,能够对已有问题进行抽象、分解和建模,设计算法,最后形成解决方案;能尝试着对解决问题的过程进行模拟和验证,提出解决方案,实践后进行反思和优化,并迁移运用到解决其他问题中去。

二、课堂教学设计与实践

(一)游戏体验,明确问题

斗门区拥有非常丰富的非物质文化遗产,学生大多从小生于长于斗门,对斗门独特的文化有或多或少的了解。装泥鱼是斗门区乾务镇极富地方特色的一项传统习俗,主要有制作鱼笼、制作鱼篓、制作泥板、捕捉泥鱼四道主要程序。以装泥鱼这项传统习俗为原型,基于源码编辑器进行代码设计,制作《趣味装泥鱼》游戏,以轻松有趣的方式认识装泥鱼这项传统习俗。

首先介绍装泥鱼这项独具特色的传统习俗,接着展示基于此制作的游戏。将执行文件下发到学生端,给予学生自主体验的时间。提出思考:游戏中有哪些角色?如何设计代码可以实现?明确本课问题。

(二)游戏分析,理清逻辑

以流程图(如图1)带领学生逐步分析,理清逻辑思路,帮助学生理解角色间的关系。

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图1 流程图

(三)闯关英雄,动手实践

游戏拆分,化整为零,分角色进行代码的设计。

1. 实现泥鱼随机出现

(1)任务分解1:让鱼动起来

引导学生,运用“动作”里的“移动”来使得鱼动起来(如图2)。接着下发任务导学案,学生自主进行操作。

图2 鱼动起来代码块
图2 鱼动起来代码块

接着由学生上台演示讲解。用导学案的形式代替教师手把手地演示操作,在培养学生阅读习惯的同时,提高学生的自主性,减少学生在课堂上对老师的过分依赖,学生在知识基础上也是有所区别的。

(2)任务分解2:鱼随机出现

首先提问如何出现多条鱼?有一定基础的同学可以回答使用“克隆”程序块的问题。接着进一步提问学生,如何能够实现泥鱼随机出现?这个问题较为深入,对学生而言难度较大。教师讲解引导:角色在画布中是用坐标来定位的,因此可以通过赋予坐标随机数来使得鱼随机出现。

通过问答的形式厘清问题,形成一定的解决问题的思路,再借助导学案,由学生自主阅读学习,完成任务代码(如图3)。接着小组合作,互帮互助,已经完成的同学帮助未完成的同学,在课堂上培养学生计算思维的同时,培养学生合作学习的意识和能力。

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图3 鱼随机出现代码块

2. 实现鱼篓装鱼

任务分解1:让鱼篓能随键盘控制移动(如图4)

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图4 鱼篓随键盘控制移动代码块

任务分解2:鱼篓碰到鱼,鱼消失(如图5)

图5 鱼消失代码块
图5 鱼消失代码块

该任务难度较低,由学生独立完成。任务要求实现键盘控制鱼篓的移动,而有的学生根据自己的游戏喜好及习惯,设计成鱼篓随着鼠标的移动而移动,具有独特性和创造性。

3. 设置时间表

实现时钟在时间轴上移动的效果。学生容易想到使用“移动”代码块来实现时钟的移动,但是如何使得时钟走完时间轴后就停止移动是需要思考的问题。

教师引导学生回忆实现泥鱼随机出现时使用的要素——坐标,通过设置坐标来实现鱼随机出现(如图6)。

图6 坐标设置代码块
图6 坐标设置代码块

接着由学生自己探索,与小组交流,实现游戏计时的功能。在这个过程中,鼓励学生组内学习,组间交流,课堂可以走动起来,积极帮助遇到难题的同学。

4.结果判断

结果判断需要运用变量。什么是变量?变量像是一个碗,碗里可以是空的,也可以往里面装东西,也就是对变量赋值,也可以把碗里的东西倒出来,也就是修改变量的值。

趣味装泥鱼游戏里通过判断捕捉到的泥鱼数量判断游戏是否胜利,则可以设置一个名为得分的变量(如图7)。

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图7 设置变量

接着要添加得分条件,捕捉到泥鱼后,得分加1(如图8)。

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图8 得分代码块

最后根据得分给出游戏结果(如图9)。

图9 游戏结果代码块
图9 游戏结果代码块

学生理解变量存在一定难度,结合生活实际进行讲解便于学生理解接受。举实例进行练习,加强学生对变量的理解。学会在代码设计中灵活使用变量。

最后,学生自由创作,以通关游戏的设计、不同关卡不同的设定、不同的玩法等案例为基础进行了延伸设计,不仅让同学们有了发挥创意、发挥想象的空间,也让同学们在计算思维上得到了锻炼。

三、设计和实施过程中应注意的问题

初中信息技术课程的核心素养之一是计算思维,在信息技术课堂上要注重学生计算思维的培养和发展,提高学生运用信息技术解决问题的能力。所以在课堂设计与实施的时候,应该注意以下几个问题:

第一,从学生的日常生活出发,选择恰当的事例,学生比较容易接受,同时对培养学生解决生活问题的能力也有一定的帮助。

第二,课堂始终保持学生的主体地位,教师的主导地位。初中生思维逻辑还不够严密,注意力难以长时间集中,思路不够有条理,教师需要不断引导学生一步步发现问题,使用流程图等教学工具帮助启发学生思考解决问题的方法和步骤,将培养学生的计算思维渗透在日常的每一堂课中。

第三,在课堂中注意培养学生提出问题的能力。计算思维是解决问题的过程,提出问题的能力在很大程度上影响学生的思维能力培养。教师要优化问题的设计,结合具体直观的情境,符合学生的认知水平,便于学生更加直观地理解问题,构建解决问题的思路和方法。

第四,注重小组的合作学习。课堂以学习小组为单位,通过鼓励学生合作学习,提高个体学生的学习能力,激发学生的学习主动性,培养学生的思维创造力。但课堂上时间有限,面对难点问题,教师可以通过下发导学案的方式引导学生理解问题,解决问题,进而合理有效地组织学生进行小组学习,在信息技术课堂中有效培养计算思维。

四、总结

生活中问题的解决往往就蕴藏着“计算思维”的影子,我们生活在这样一个高度信息化的社会,就需要不断地发掘和培养计算思维能力,才能更好地适应社会的变化,融入社会生活。

培养学生计算思维的主渠道是信息技术课程,教师要把更多的计算思维培养思想融入教学内容中去。可以把计算思维理解成人在开始解决碰到的问题之前,大脑内部所做的一切计算和思考。因此,信息科技教师可以与其他各个学科的教师进行交流学习,将计算思维的培养渗透到各个学科中去,培养学生运用计算思维的思想去理解、思考生活的各种问题,再经过慎重地思考提出解决问题的办法,逐步培养学生解决问题的能力,以更好地适应信息社会的需要。

参考文献:

  1. [1] 中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准(2022年版)[S]. 北京: 北京师范大学出版社,2022.
  2. [2] 刘丽君, 周雄俊. 国内中小学计算思维培养研究综述[J]. 中国信息技术教育,2018(11):38-44.
  3. [3] 谢忠新, 曹杨璐. 中小学信息技术学科学生计算思维培养的策略与方法[J]. 中国电化教育,2015(11):116-120.
  4. [4] 周秀红. 基于翻转课堂模式的计算思维能力培养实践研究——以初中信息技术课《认识计算机程序》为例[J].读写算,2021(36):197-198.
  5. [5] 罗玲. 面向计算思维培养的初中信息技术教学实践研究——以“3D创意花盆制作”教学为例[J]. 中小学信息技术教育,2022(06):61-63.
  6. [6] 常艳红. 初中信息技术教学中培养计算思维的实践研究——以《EXCEL数据排序》为例[J]. 新课程导学,2022(14):56-58.
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