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揭秘计算思维课堂设计:顺序结构与模块化思想

来源:互联网    作者:      2023年10月08日 16:07

导语:

近两年,“计算思维”概念在教育圈引发一股热潮,在小低阶段,学生正处于懵懂接触数理科学的阶段,非常适合运用计算思维来提高数理理解能力,提升对数理问题的兴趣,因而,许多校内、机构纷纷引进计算思维类课程,然而,根据6-8岁青少年的学习特点以及兴趣爱好,应该如何设计课堂内容与呈现,才能做出一节好玩有趣又能有效锻炼思维的不插电计算思维课堂?

今天,小图以计算思维T1阶段的顺序结构与模块化思想这一堂课为例,来为大家讲一讲我们计算思维如何设计课程内容与课堂呈现,一起来看~

首先,学科负责人在设计内容前,需要先设立本堂课要实现的目标:

★ 理解编程的宏观概念,理解什么是顺序结构

★ 理解程序规划并能体会其重要性

★ 理解模块化划分(编程中的函数)的思想,并能在游戏中运用此思想

★ 培养把大问题分解为多个小问题的计算思维能力

★ 理解并运用高效学习四模块:计划、实施、测试、反思

计算思维是指运用计算机科学领域的思想方法,在问题解决过程中涉及到抽象、分解、算法思维、调试、迭代、泛化等思维活动,是一套思维框架、一套方法论,它能够帮助我们在信息时代运用计算机知识解决复杂问题。

周以真教授(计算思维概念提出者)曾说,计算思维是利用计算机科学的基本概念来解决问题、设计系统和理解人类的行为。

因为我们的计算思维课程的适用年龄是在6-8岁,对于这类年龄较小的孩子,直接灌输文字概念是无益的。所以,我们把概念融进游戏里,让孩子在玩中锻炼计算思维的各项能力,了解更多欢迎私林老师(18011986974)。

于此,我们选取了一个设计优秀的电脑游戏,将其不插电化,制作出我们的教具卡片,让孩子摆弄指令卡片去完成各种关卡。这样做既能保护了孩子尚未成熟的眼睛,又能有效地保证孩子能从课堂中学到东西。

在学习过程中,老师引导学生们通过机器人点灯游戏,学习如何让复杂的问题简单化,从而延伸到在日常学习中保持一个比较高效的状态。

同学们需要先将任务层层分解;然后将分解出来的任务一一对应编程指令,运用模式概括寻找可重复的部分;再通过设计算法,完成机器人的路线;最后发现bug,再不断修改,迭代。

本节课最重要的目的是帮助同学们理解编程中的顺序结构与模块化思想,由概念入手过于繁琐难懂,因此我们可以通过一些现有的编程应用来帮助我们实现教学目的。

因此我们选中——“扫地机器人”的扫地和拖地的顺序进行引入,向同学们介绍什么是顺序结构,让其互相讨论各自的“起床到上学之间的过程”,利用 Arcade 编程平台让同学们尝试利用顺序结构编写自己熟悉的音乐旋律。

课堂开始,老师需要给同学们介绍什么是程序规划和其中的三种小工具,譬如重点讲解模块化切分这一工具,然后引入我们的主题游戏——机器人点灯游戏。

课程进行到主题游戏—机器人点灯游戏的部分,通常我们设置的课堂流程:①老师为同学们演示游戏玩法,②同学们写上指令测试通关,③老师做最后关卡验证。

同学们通过挑战老师精心挑选的游戏关卡,学习到其中涉及的“主程序”和“P1”(程序中的函数)的使用,在这个过程中,同学们懂得了简化复杂问题、分解与抽象的计算思维能力。

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下个阶段即是引导同学们引入新指令P2完成难度更高的关卡,P2的作用与P1相同,皆为程序中的函数,让同学们在通关的过程中学会如何根据不同任务划分不同功能的模块,了解更多欢迎私林老师(18011986974)。

复盘是非常重要的环节,在课堂的最后,老师需要引导同学们对今日所学的知识进行总结分享,老师将引导同学们说出在看到每个新关卡之后的流程,延伸至在生活中的“高效工作/学习四模块”,并总结今日课堂的知识点。

以上就是图灵编程计算思维课堂如何设计与呈现的介绍,如果想深入了解计算思维课程的更多内容,欢迎点击下方小程序,预约我们的线下体验课哦~


(文章为作者独立观点,不代表艾瑞网立场)
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