前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的學前教育專業學生計算思維能力培養,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:通過對《3-6歲兒童學習與發展指南》進行研究和分析,找尋兒童計算思維的培養點,結合國內外對兒童計算思維的實踐與研究,針對國內幼教領域的計算思維培養的開展情況,尋求有效的改進策略,合理地將兩者進行有機融合,通過對學前教育專業的學生在培養過程中的計算思維融入和課程改革,從多方面著力提升未來幼師的獨立思考能力、分析問題和解決問題的能力,讓計算思維扎根學生心里,可以在未來的工作中著力培養兒童的計算思維。
關鍵詞:計算思維;教學改革;學前教育
隨著新一代消費觀念的年輕家長群體成型以及國際教育進步的發展趨勢,社會對兒童教育的重視程度逐年增加,人們越來越重視學前教育對兒童的發展的重要性,同時也形成了現代的新學前教育觀念,這使得學前教育成為一個全面的、系統的、連貫的教育,這就要求學生在學前教育中不僅需要熟悉幼兒園教學的基本過程,掌握扎實的學前教育知識、優秀的個人素質,還要接受和掌握國際教育新理念,同時要具有計算思維的基本技能?,F代科學思維分為計算思維、實驗思維和理論思維,其中計算思維是在計算機科學的研究過程中發現并提取其中的精髓的思想和方法。計算思維是計算時代的產物,應該是每個人,包括兒童,在這個時代應該擁有的基本能力。
1什么是計算思維
2006年3月,美國卡內基•梅隆大學計算機科學系主任周以真教授首次提出計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[1]。從計算思維的內涵上可以得知在社會上每個人需要具備這種能力,包括兒童。計算思維是每個人可以在其各自領域得以更好學習和發展的基本技能,它適用于所有的知識領域和專業,并可以從中受益。
2學前教育專業與計算思維
源于《3-6歲兒童學習與發展指南》中的關于科學領域的培養目標明確提出兒童通過對事物進行具體的觀察、比較與分析后,能夠用數字、圖畫、圖表或其他符號進行記錄,幼師通過提問等方式,引導兒童進行詳細觀察,并且讓兒童進行簡單的歸納和總結,通過這種方式促進兒童的學習。兒童在這個過程中需要為自己的各種想法收集相關證據,逐步理清解決問題的思路,在了解自己做了什么,做的結果與計劃目標是否一致的基礎上,分析成功和失敗的原因,經過幾次循環,兒童能夠在自己的腦海中對事物的特征和變化有個清晰的認知。
基于《3-6歲兒童學習與發展指南》的指引,通過知網、維普、萬方和龍源等期刊數據庫進行的定向搜索,發現國內對如何將計算思維應用于幼兒園各種活動中,全面培養兒童計算思維能力基本沒有涉及,但是國外已經在這個方面已經進行3~5年的研究與實踐,為了讓國內兒童接受計算思維,首先就要幼師具有計算思維,這就需要反推到幼師在大學期間接受的相關教育,就需要對目前的學前教育專業的學生開展計算思維的培養。
3.1加強多媒體課程的計算思維的培養
在幼兒園現代教學中,多媒體技術的特點從多變靈活、可控性強、情境感染力強、富有啟發性等方面得以展現,可以使兒童對現實社會的認知與情感發展程度得到有效推進,同時突破時空的制約。在讓兒童可以更加清楚地了解事物發展的過程,使枯燥的知識變得趣味,使抽象的語言變得形象,深奧的道理變得具體,有利于兒童加深對知識的理解、鞏固和記憶[2]。因此,將多媒體技術有效融入傳統教育模式中,成為現代兒童教育的新理念。在幼兒園教學中,多媒體技術不僅僅在于優化教育過程,提高教育有效性發揮重要的作用,而且在一定程度上也改變傳統的教學觀念與評價手段[3]。多媒體技術課程中涉及多種多媒體素材,處理這些素材采用不同的軟件。在教學的過程中,首先讓學生了解兒童對哪些多媒體感興趣,培養計劃中明確兒童需要應用和掌握哪些多媒體,其次在學前教育專業培養計劃中明確常見音頻、視屏、圖像、動畫處理需要哪些工具,掌握這些工具的應用范圍和處理對象,然后讓學生通過自行錄播和處理的音頻、視頻小節目進行演示,利用翻轉課堂形式,讓學生深入學習和掌握相關的多媒體技術,學生能夠身臨其境,全面掌握多媒體技術的應用,為未來的幼教工作提供支撐。
3.2通過機器人編程課程來培養兒童的計算思維
MarinaUmaschiBers、LouiseFlannery等學者認為通過參與基于建構主義的機器人活動,4歲的兒童可以學會一系列概念,他們通過觀察、記錄、統計和分析發現幼師和兒童對機器人編程興趣盎然,通過簡單的編程操縱機器人,讓兒童園的兒童也能夠學會機器人技術、編程以及計算思維[4]。許多大學目前在學前教育專業培養計劃中沒有開設機器人課程,根據現在已經開設的機器人課程的培養內容來看,基本是偏重理工科,主要從運動學和動力學、傳感技術、控制技術、系統結構以及應用工程等角度進行教學,但是學前教育專業的機器人課程完全不同,主要內容是從搭建到學習,通過組建機器人,激發兒童的想象力和動手能力,全方位提升邏輯思維能力和解決問題能力;從理論到實踐,優化機器人在物理、數學、編程等知識,在實踐中平衡各方面布局;從興趣到特長,通過在玩耍過程中體驗學習機器人帶來的樂趣,掌握一些簡單的編程;通過這三步,讓兒童們成為機器人的小主人。可見,針對學前教育專業學生,首先需要編寫一本符合面向兒童教育的機器人教材;其次對培養計劃進行修改;最后在授課過程中傳授簡單力學原理、機械原理、機器人設計過程、順序程序、分支程序、循環程序、傳感器等課程內容,讓學前專業學生全面掌握機器人課程,方便在未來工作中指導和培養兒童的計算思維的能力。
3.3通過Scratch程序語言課程助力計算思維的培養
國外兒童編程較國內更早開始發展,主要代表有開源平臺Scratch以及擁有成熟體系的Tynker兒童編程將會以政策為導向,經濟為依托,社會為基礎,技術為核心迎來整個行業的快速且高質量發展。目前為止少兒編程行業市場規模約為30億元~40億元,用戶規模約1550萬[5]。基于STEM教育理念的Scratch語言作為MIT開發的一種可視化編程語言和環境,能夠通過較為簡易方式創建屬于兒童自己的多媒體作品,并且可以在網絡上共享作品,由于Scratch編程軟件簡單的操作界面和獨特的趣味性,受到廣大教師和兒童的青睞。以Scratch課程為主要途徑訓練學生計算思維,結合信息技術課程中常用的任務驅動教學理念設計出以Scratch課程培養計算思維的教學設計,通過教學實踐,使得計算思維培養模式不斷完善,逐步形成行之有效的計算思維培養模式。通過Scratch課程的角色運動設計、計算機繪圖、簡單的小游戲等課堂教學案例,將計算思維培養目標融入教學,在教學課程中設計計算思維的培養教學流程,基于任務驅動教學理念包括任務設計、呈現任務、構思任務、學習新知、完成任務、拓展創新這幾個教學環節[6]。以項目任務為主線的培養方式貫穿于整個教學過程,在一項項任務的完成過程中逐步訓練學生的計算思維。學前教育專業的學生通過這款編程軟件來訓練抽象能力、問題分解能力和創造力。在未來工作中,可以勝任指導兒童在迷宮游戲中通過搭建積木來建立計算機程序。
3.4通過網頁設計課程開展計算思維的教學
土耳其巴什肯特大學學者費利茲在2015年通過code.org網站的免費課程對兒童的幫助和影響進行了定向研究,通過研究網站的免費課程,發現計算思維的培養是該課程的內容之一。網頁設計作為學前教育專業選修課程,從教學思維角度思考,軟件的綜合應用占比較大,在網頁設計課程的教學過程,教師側重工具使用的講解,采用一邊演示一邊講解的方式授課,學生被動的接受,但是,大量計算思維元素蘊含在教學實施過程中,教師需要將這種隱藏的元素挖掘出來,讓學生快速掌握網頁設計,通過學生的自覺學習和教師教學環節中的啟發引導,從問題的發現、分析、解決過程中完成計算思維的培養。學前教育專業的學生在大學期間掌握這門課程,未來在幼教工作崗位上,可以自行開發一些簡單實用的網頁,讓兒童通過網頁進行計算思維的培養。
4結語
計算思維作為現代社會的三大科學思維之一,已經得到社會的重視和認可。針對學前教育專業的學生主動引入計算思維的培養,可以讓他們在未來幼教工作中幫助教育對象在計算思維領域的培養有新的突破。雖然目前國內在這方面的研究工作基本空白,這就要求對于學前教育專業的培養方案適當作出調整,增加計算思維教育方面的教學內容,這個改革的過程困難重重,因此,需要相關教師行動起來,在學前教育專業領域全面推進計算思維教育,讓計算思維教育在幼教領域的逐步推廣和應用。
作者:夏曉峰 葉逢福 單位:韶關學院