利用计算机计算问题的案例,两个基于计算思维培养的高中信息技术教学案例
李辛
摘 要:著重分析了高中信息技術課中接觸到的計算思維思想方法,以實例說明如何引導學生應用計算思維遷移解決問題,旨在培養、訓練高中學生的計算思維能力。
關鍵詞:計算思維;核心素養;遷移應用
以核心素養為培養目標的高中信息技術新課標,對計算機思維有如下描述:“計算思維是個體運用計算機科學領域的思想方法,在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。具備計算思維的學生,在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據;會通過判斷、分析與綜合各種信息資源,運用合理的算法形成解決問題的方案;可以總結利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關的其他問題解決中?!?/p>
以上描述突出了兩個關鍵點,一是“運用計算機科學領域的思想方法”,說明計算思維并不僅運用于算法及其他數值計算類問題;二是“利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關的其他問題的解決中”,說明計算思維的重要能力是“遷移
能力”。
目前,高中信息技術課教學多是各種軟件的操作,很少觸及蘊含計算思維的思想方法。在已有的關于計算思維的文獻資料中,多應用于算法及程序設計等方面的教學中,因此,我們應當在更多的教學內容中挖掘計算思維思想,從更多的角度和更廣的范圍內訓練學生的計算思維能力。
一、結構化思想的遷移應用
結構化是計算機科學領域的重要思想之一,從馮·諾依曼的計算機體系結構,到信息的數字化,以及算法與程序設計等,無不體現著結構化思想,因此,結構化思想是計算思維的基本要素
之一。
我們可以通過約簡、抽象特征等計算思維思想,將非結構化信息轉換成結構化信息。同時,可以將“結構化程序設計思想”遷移到其他問題的解決中。
例如:張女士孩子已經上大學,為改善自己的居住條件,想在某樓盤買房。售樓員推薦7號樓的一套房子,推薦語如下:
7號在小區“樓王”位置,景觀好;距離X中學步行5分鐘;經理在這棟樓共預留了8套,現在僅剩2套,且昨天已有客戶意向訂了一套;這套房還贈送陽臺面積;價格上稍高于其他樓,這棟樓均價為9500元/m2,其他樓有9000元/m2、8500元/m2。
那么,我們是否應該相信售樓員的推薦理由呢?
此問題看似與“計算”無關,但若利用結構化思想分析可以這樣做:
首先按照結構化程序設計中的“自頂向下,逐層分解”,利用信息的特征,將一個大問題分解為若干小問題;其次再將小問題細化,得出解決方案。
具體的分解與解決方案如下:(如圖1)
二、用計算機仿真技術探究社會現象
假如世界上有三種人:善良的老實人、正直的聰明人和兇惡的壞人。三種人兩兩相遇時,會出現“合作”或“戰爭”,合作時雙方共存,戰爭則一方消亡或雙方一起消亡。三種人相遇的結果如下:
若有很多這樣的人兩兩隨機相遇,請預測按照上述相遇結果,最后世界上會剩下哪種人。
這個問題可以通過程序來模擬真實事件,進行預測。
分別用三個變量來代表老實人、聰明人以及壞人,利用隨機函數控制每個人移動方向和距離,當兩兩相遇時,按上述規則進行三類人人數的增加或減少。通過模擬可以看到,通常最先消失的是善良的老實人,而留到最后的是正直的聰明人。
計算思維是高中信息技術課堂的靈魂,是構建新型信息技術課堂的基石。在課堂中要注重將隱含的計算思維說清、講明,并指導學生遷移應用,通過系統的學習與訓練培養學生的思維,逐步實現以知識為載體,實現思想、方法的傳授和培養。
參考文獻:
[1]陳國良,董榮勝.計算思維的表述體系[J].中國大學教學,2013(12).
[2]李藝,鐘柏昌.重構信息技術課程:從經驗選擇走向思想投射[J].中學政治及其他各科教與學,2016(1).
[3]李廉.以計算思維培養為導向深化大學計算機課程改革[J].中國大學教學,2013(4).
?誗編輯 張珍珍
總結
以上是生活随笔為你收集整理的利用计算机计算问题的案例,两个基于计算思维培养的高中信息技术教学案例的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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