[关键词]计算机基础;计算机应用;思维能力
一、计算机基础教育现状分析
(一)教育内容陈旧
信息技术的高速发展,使计算机在各个领域中的应用变得越来越广泛,计算机给人们的生产生活方式也带来了翻天覆地的变化,改变了人们的思维方式。现如今,计算机已经成为人们在日常生产生活中不可或缺的重要工具,在信息时代下,各行各业对计算机人才的需求也不断增加,这也使社会急需大量的计算机专业人才。不过,就目前来看,我国各个高校在计算机基础教学中,其教育内容和教材设置的适应性不高,无法紧随时展形势,教学内容陈旧落后,这也使高校很难对学生的计算机应用及思维能力进行有效培养,进而造成学生的计算机应用能力过于薄弱,无法满足社会各界对计算机专业人才的能力要求。
(二)课程结构不合理
现阶段,高校在计算机基础教育中,计算机专业课程在结构设置上,在课程结构中的理论知识要占据很大部分,而实践内容的占比却非常小,这也使教师在进行计算机基础教学时,往往过于侧重理论灌输,却忽视了计算机应用能力的实践,虽然理论知识能够为学生对计算机的应用提供科学的指导,但学生却非常缺乏相应的实践机会,长此以往,势必会影响到学生对计算机应用能力的提高,难以培养其计算机应用思维,并且学生在长时间的理论学习中,会逐渐丧失对计算机学习的兴趣,进而给计算机教学成效带来巨大影响。因此,在计算机基础教育中,除了要严格遵循知识完整性与系统性原则之外,还要围绕其知识应用性来对课程结构进行设置,只有这样才能使计算机基础教育课程的应用特点得以突显出来。
(三)教学设置与专业未进行紧密结合
高校在对计算机专业进行教学设置时,由于并未充分考虑计算机相关专业的应用特点,这也使计算机教学难以与专业内容相贴合,虽然学生在学习过程中能够具备一定的计算机应用能力,但却无法将其应用于岗位工作中,从而制约了学生计算机应用创新能力的发展,使学生无法满足社会对计算机专业人才的能力要求。因此,在计算机基础教育中,必须要对计算机相关专业的应用特点进行充分分析,并结合专业来进行教学设置,以此确保教学设置能够和专业之间进行紧密结合,凸显出计算机各个专业的教学特色。
二、计算机应用及思维能力培养的必要性
要想使计算机基础教育中存在的不足得到有效解决,教师在进行计算机基础教育时,就必须要对学生的计算机应用及思维能力培养予以高度重视,以计算机应用及思维能力作为计算机教学的立足点,以此对计算机基础教育进行创新,使高校能够培养出更多具有较强计算机应用及思维能力的应用型人才,以此满足社会对计算机应用人才的能力要求。在对计算机人才进行培养时,要想确保学生具备计算机应用及思维能力,需要对学生的科学思维进行正确的引导,以此确保教学活动的高效性。在对计算机专业进行基础教育时,使学生具有正确的科学思维,是对学生计算机应用及思维能力进行培养的前提所在。就目前来看,我国对计算机应用型人才需求的不断增加,使社会对计算机应用型人才的能力要求也随之提高,而对于只能对计算机进行简单的操作,无法创新应用计算机技术的人才,在市场中却并不具有竞争优势,只有确保其能够对计算机技术进行创新应用,才能使人才的价值得到最大限度的发挥。在对计算机应用开进人才进行培养时,不仅要侧重于其计算机应用能力的培养,还要确保在能力培养过程中结合科学思维,以此创新教学设计,这样才能使计算机基础教育成效得到最大限度的提高。对于教师而言,需要将科学思维和计算机应用进行有机结合,使教学设计具有创新性,从而使学生能够在教学过程中提高其综合能力与信息素养。以技术角度来说,在计算机基础教育中需要对学生的计算机运用能力进行重点培养,将学生应用能力作为教育中的立足点,而从教育角度来主,除了需要对计算机应用实践技能进行培养以外,还要培养其信息素养与科学思维,从而使学生在计算机基础教育中的各方面能力得到全面培养。
三、计算机基础教育中计算机应用及思维能力培养研究
(一)将计算机应用及思维能力融入计算机基础教育培养中
在计算机基础教育中,需要将科学思维和计算机应用能力进行有机结合,以此提高计算机各个专业的教学成效,使学生的计算机应用及思维能力培养得到可靠保障。教师需要了解学生在计算机应用及思维能力上的培养情况,在教学过程中能够主动将计算机应用贯穿于整个教学活动之中,使学生在学习和应用计算机过程中能够认识到形成科学思维的重要性。对于教师而言,需要对科学思维有一个充分的认识,不能简单地将计算思维概括成科学思维,突破思想认知的片面性,在科学思维中,除了计算思维以外,还有创造思维、批判思维、逻辑思维等多种不同形式的思维,因此教师需要明确和了解科学思维的概念及定义,通过在教学过程中融入科学思维,使其能够在教学实践中得到充分体现,必将为学生的科学思维培养起到促进作用,从而使学生能够对实际生活中的问题进行创新性的解决,提高了其计算机运用能力,使计算机教学成效得到显著提升的同时,也实现了高校对计算机应用型人才的培养目标。
(二)计算机基础教育应凸显出学生的学习主体地位
高校在对计算机相关专业进行基础教育时,要想使学生具备更强的计算机应用能力,培养其科学思维,就需要对现有的教学模式进行相应的改革。长期以来,高校在计算机教学过程中始终沿用着传统的教学模式,而这种教学模式中,教师是占据主体地位的,这也使学生的学习主体地位无法凸显出来,进而导致学生在计算机专业学习中的积极性大幅降低,严重阻碍了高校在计算机基础教育中对学生计算机应用及思维能力的培养。因此,在对教学模式进行改革时,需要引导学生能够积极主动地参加各种计算机应用实践活动,并对学生的潜能进行深入挖掘,使学生在不断的实践与应用中养成正确的科学态度和学习方法,进而提高学生的计算机应用能力。在教学改革中需要确保学生能够主动、积极参与到教学活动中,使学生能够在学习中进行自主的创造与学习,教师可通过现代化教学手段的运用,以此改变以往的板书式教学,通过在教学过程中设置各种教学情境,引导学生来对教学过程中的问题进行自主探究,并鼓励学生对问题进行解决和创新,以此充分体现出学生的学习主体地位。而对于教师而言,其在教学过程中所扮演的角色更多是引导者和协作者,其不需要对学生的学习活动进行主动干预,这样才能使学生的应用与思维能力得到有效培养。
(三)积极开拓第二课堂来培养学生的计算机应用与思维能力
在计算机基础教育中,高校应积极开拓第二课堂,通过第二课堂,可使以往的教学模式被彻底打破,进而使计算机教学更具特色,使学生的个性化特征得以充分体现出来。通过在计算机基础教育中采用第二课堂,可使学生在计算机专业学习中的科学思维得到进一步发展,进而全面提高学生对计算机的应用能力。教师则可利用第二课堂来对学生的积极性进行充分激发,使学生的创新思维能够在第二课堂中得到有效发挥,进而实现对计算机应用创新型人才的培养。例如,教师在进行计算机基础教育时,可以通过软件编写活动的设置来引导学生应用计算机来进行软件编写,教师可以提出一个方向或题目,让学生进行自主选择,然后引导学生通过相互协作的方式来进行软件编写,对于软件编写过程中遇到的问题,教师可以组织学生进行共同讨论,以此帮助学生形成相应的解决思路,进而使学生能够对问题进行独立、自主的解决。由此可见,软件编写活动便相当于第二课堂,通过第二课堂的开设,不仅可使学生在计算机应用方面具备更宽的知识面,同时也使学生的学习动机得到了进一步强化,使学生能够进行独立自主的学习,并对问题进行独立自主的解决,使学生的团队协作意识及创新思维得到了有效培养。
结语
【关键词】小学;数学;计算能力;培养
在小学数学整个学习阶段中,计算能力是一项基本数学学习基本能力,计算能力是学习数学学科的重要基础,培养小学生具有一定的计算能力,是小学数学教学的一项重要任务。在小学低年级数学教材中计算所占的比重很大,低年级学生计算能力的高低直接影响着学生学习的质量,在小学数学中有些知识概念的引入需要通过计算来进行,同时解决实际问题的解题思路、步骤、结果也需要通过计算来落实。数学几何知识中教学涉及到周长、面积、体积等的求法,这些公式的推导与运用同样也离不开计算,至于数学简易方程、比例和统计图表等知识也与计算有着密切相关,显而易见小学生的计算能力是至关重要的。因此培养小学生的计算能力,必须从小学低年级的入手,要认真、严格的训练,这样才能有助于培养小学生的数学素养,有助于培养小学生解决问题的能力,有助于树立小学生认真、细致、不畏困难的精神品质。近年来,我一直从事小学低年级的数学教学。深深的体会到一个小学生在小学阶段中如果计算能力不强,对这个学生的整体数学成绩是非常有影响的。所以,在平时的教学中我非常重视对学生计算能力的培养。那么,怎样培养学生的计算能力?我从以下几方面进行对小学低学生的培养。
1、培养学生数学计算的算理基础
小学数学计算中的每一种运算都有一定的理论依据,这些理论依据的掌握是培养学生计算能力的前提,如果学生不懂算理,只是机械般的训练就无法适应千变万化的具体情况。在计算教学中,有的教师认为没有什么道理可讲,只要让学生掌握了计算方法后,反复机械般“练习”,就可以达到正确、熟练的要求。其结果,往往有些学生虽然能够依据计算法则进行计算,但是不明算理,知识迁移的范围就极为有限,无法适应计算中千变万化的具体情况。在教学中,我特别重视讲清算理,使学生不仅知道计算方法,而且还知道驾驭方法算理,既知其然,又知其所以然,这样,计算教学定会变得生动活泼、多姿多彩。教学时,可以利用教具演示、学具操作和实地物体等直观手段,帮助学生理解算理。例如:我教一年级初步认识“交换加数的位置和不变”的性质时,先让学生观察我右手有4只小棍棒,左手有2只小棍棒,然后要求学生按照我两手出示的顺序列出加法算式,并计算出结果。我先左手后右手,列式为:2+4=6,先右手后左手,列式为:4+2=6。使学生看到加数位置的交换,只不过是顺序有所变化,也不影响计算的结果。通过小棍棒的演示,学生可以直观形象地知道在加法计算中,交换加数位置和不变的道理。再比如,学习加算减、口诀求商等都是学生通过知识间的联系来进行继续学习。再如进位加和退位减的方法,教师要把算理讲清楚,让学生真正理解透彻,学生才能正确熟练地运用方法计算,这样为巩固提高学生数学计算的算理基础打下了良好的基础。
2、培养数学计算能力的关键于口算
《新课程标准》中指出:“口算既是笔算、估算和简算的基础。也是计算能力的重要组成部分。由此可见,培养学生的计算能力,首先要从口算能力着手”。人们常言道口算就是心算,口算可以说是一种不借助任何计算工具,依靠学生的记忆与思维,要求学生直接算出结果的计算方式。口算在小学低年级数学教学中占有非常重要的位置,口算是笔算的基础,笔算能力是在口算准确、熟练的基础上发展起来,如果一个学生没有口算基础,他的笔算就无从谈起。口算与笔算有着密切的联系,例如:口算与笔算的解题策略不同,在教学一年级学生口算30+19时的过程描述:30+10=40,40+9=49。如果采用笔算,计算过程是:数位对齐,从个位加起。而口算的解题策略是:几个十加几个十,再加上几个1,即口算保持着相对应数字和数位本身的意义。培养学生计算能力,要从小学低年级口算着手。小学数学教学中不同的年级,根据教材编排内容的不同,口算的要求也不一样。例如:一二年级教学100以内的两位数加两位数的进位加法和退位减法时,要求加强训练,使学生达到“脱口而出”的熟练程度。口算能力的培养一定要将口算训练贯穿于整个教学活动的过程之中,结合教学内容有计划性,有针对性,有目的训练,从而提高学生的计算能力。
3、注重学生口算能力的训练
在数学学习中,口算能力的训练是小学数学教学中一项极其重要的工程,直接关系到学生学数学习的成长过程,学生只有口算能力强,加快笔算的速度,才能提高计算的正确率。口算能力的培养,教师不能急于求成,要做到多种方式交替使用,循序渐进,使学生不断地具有新鲜感,不断地激发口算的积极性,学生有感兴趣,才能发挥天天练的效果,达到脱口而出。在教学中,教师要结合教学实际,做到:一是每节堂课上适当安排一定时间进行口算训练,在授课前结合教学和学生的实际情况,安排5分钟的口算练习,做到常抓不懈,贵在坚持,持之以恒;二是练习形式多样,采用生动活泼、富有情趣的口算来进行,如听算、视算、抢答、小组比赛等多形式,多样化练习。三是认真完成课本上的口算,做到要求按时按质按量完成,力求达到100﹪正确率。四是布置一定的口算家庭作业,鼓励学生参加一定社会实践,如跟随长辈上街购物时,帮助长辈口算算钱,这样的练习就会使学生感受到数学走到了生活当中,学习变成了一件有趣有味而快乐的事。这样不仅提高了学生的学习兴趣,也使学生在不知不觉中提高了口算能力。这样不仅能提高了学生口算能力,还能更好地激发和培养学生学习数学的兴趣,这样才能更好地把学生的口算能力提高起来。
4、注重培养学生修改错题的分析
学生在学习过程中,学习是反复认识和实践的过程,由于种种因素而难免出错。特别是小学低年级学生,由于年龄特征刚刚学习的知识比较容易遗忘。例如:在学习进位加法时,有的学生知道向前一位进1,可计算时容易忘了加1;同样,在做退位减法时,又忘容易了退位。特别是在计算连续进位的加法和连续退位的减法时,许多学生最容易忘加或漏写的错误较多,这些都与学生的记忆有着密切的关系。在教学中,针对这些情况,教师要及时了解掌握学生计算中存在的实际困难问题,深入分析学生在计算时出现错误的原因,从而进行有效地教学。教师通过分析,了解了每位学生学习的情况,批改作业时教师认真批改作业,在学生出错的地方加上评语导出错因,让学生知道为什么错?错在哪里的原因,同时要求学生在知错的基础上把错题再做一遍,这样就能使学生对正确的知识再次加深认识巩固。教学中,教师要根据教学和学生实际情况,做到因人、因题地重点分析做题做错原因,如果大部分的学生都做错了的题,教师就要集中全班进行了讲解疏导,分析错的原因;对基础较差的待进生和经常做错题的学生,教师要用一定的时间在课后进行耐心的辅导,直到学生学会学懂。与此同时要求学生也对自己作业中出现的错误要进行了自我反思,并写出错误和改正方法。此外,教师要进行有针对性地把学生经常错的题目及类似的题目作为学生课堂作业进行强化练习,再次反馈了解学生改错后情况的作业效果。要求学生对改错题型的练习必须做到:一是是否判断对错,二是是否找出错误处,三是进行分析错误的原因,最后认真改正,四是进行自我反思。通过改正错题,从且达到有效教学效果。
5、培养学生计算的良好习惯
在小学数学学习中,培养学生良好的计算习惯是提高计算正确率的保证,直接影响着学生将来计算能力的形成和发展。提高学生计算能力,必须重视良好的计算习惯的培养。有的学生对计算法则都能够理解和掌握,但也会发生错误,主要是原因是缺乏严格的训练,没有养成良好的学习习惯。要提高学生的计算能力,教师就需要特别的重视学生良好计算习惯的培养,必须做到:一是养成认真校对的良好行为习惯,严格要求学生对所抄写题目进行认真校对,做到数字和符号不错不漏。二是养成审题的习惯,严格要求每一位学都看清题目中每一个数据和运算符号,认真选择合理的运算方法,按运算顺序,并计算出结果。三是养成仔细计算和规范书写的习惯,严格要求学生做到书写工整,书写格式规范。四是养成估算和自觉验算的良好习惯,教师在教学时,做到教给学生验算和估算的方法,并将验算作为计算过程的一个重要环节,进行检验答案的正确性。五是要求学生养成互相检查的习惯。
在小学阶段中,小学低年级学生的计算能力的培养是小学数学教学中一项长期性、重要性和复杂性的工作,教师必须结合自己的教学和学生的实际,进行学生的计算能力的培养,加强对学生进行严格的训练,在教学中教师要注重培养小学低年级学生良好的学习习惯,进一步巩固提高小学低年级学生的计算能力,使小学低年级学生具有较强的计算能力。
参考文献
关键词:计算机教学;创新能力;培养策略;教学方法;技能竞赛
在高等教育改革之前,我国高等院校计算机教育一直采用“扫盲”式的教学模式,但是随着信息化社会的逐步推进及计算机应用普及日益广泛,这一种教学模式显然满足不了学生发展需求。现代计算机教育不仅注重学生应用计算机的熟练程度,更强调培养学生的计算机创新能力。为此,高等计算机教育要以增强学生计算机素质为目的,以改革为着眼点,加强教学方法、教学内容等方面的改革,组织开展计算机基本技能竞赛,促进学生计算机创新能力的发展。
1计算机创新能力培养的重要性
在高等院校计算机教学过程中,应充分认识到培养学生计算机创新能力的重要性,这是当前就业形势和工作岗位对计算机教育提出的客观要求,也是计算机学科自身发展的必备条件。目前,我国各行各业的信息化建设如火如荼,社会对岗位人员的计算机应用能力和创新能力有着较高要求,需要每一位工作人员都具备基本的计算机技能,否则难以胜任岗位工作需求。此外,计算机教育本身涉及到对学生编程能力、分析能力等多重能力的学习,这要求教学中高度重视计算机教学方法、教学理念等方面的创新研究,让学生在创新性的教学模式下增强创新能力,更好地适应信息化社会对人才的需求,同时进一步推动计算机教学工作发展。所以,为适应社会对人才的需求与满足计算机教育发展的要求,在计算机教学中注重培养学生的创新能力,鼓励学生多动手、多动脑,切实提高学生的计算机创新能力,成为社会需要的人才。
2培养学生计算机创新能力的有效策略
2、1改革教学方法
教学方法选用是否合理,对学生计算机创新能力培养有着直接影响。为达到良好的计算机创新能力培养效果,教学实践中可以采用案例教学法和任务驱动法,以学生为中心组织设计教学环节,实施多环节教学,提高课堂教学丰富性,促进学生学习从被动变主动,对计算机学习产生极大热情。如,进行网页设计教学时,教师可以把现实生活中关于网页设计使用的实例和教学内容结合起来,通过实例法以激发学生兴趣,增强学生对计算机应用的创新能力。作为大学生,均浏览过淘宝网页,教师把淘宝网页设计方法传授给学生,让学生利用这些方法进行网页设计,拓展学生的创新意识和联想能力,既有趣又实用,很好的完成了网页设计课程的教学任务。
2、2丰富教学内容
在传统教育模式下,高等院校计算机学科一直围绕“全国计算机等级考试合格证书”和软件水平考试证书的取得进行教学,教学内容老套、条理化,脱离工作实际,学生只是机械化的记忆、操作,不利于激发学生的创新能力和学习主动性。对此,应着眼于现代计算机教学趋势,对传统的计算机教学内容进行调整,除了涉及课本知识外,还要密切联系工作实际,引入课本以外的教学资源,提高教学内容的丰富性,拓展学生的知识量和视野,从而开发学生的创新意识、提高学生的创新能力。如,在二级C语言教学过程中,为了让学生充分消化这一知识点,培养学生的创新意识和能力,教师可以把时简单的编程过程拿到课堂的多媒体演示上来,向学生进行编定的程序试验。通过这样的一个过程,学生可以借助课本外的教学资源快速的了解编程过程、消化编程方法,并对其产生一定学习兴趣,联想其他软件的编程,有助于促进学生计算机创新能力的增强。
2、3革新教学理念
要想培养学生的计算机创新能力,教师应以素质教育为出发点,转变传统的教学理念,树立创新教育理念,并在教学中不断贯彻落实,切实培养学生的计算机创新能力。创新教育是培养创新型人才的有效方式,实施创新教育,不仅能培养学生的创新能力,更能全面开展素质教育。所以,计算机教学中教师要在创新理念指导下,对教学方法、教学手段、教学内容等进行创新,多组织设计案例、任务、情境等教学模式,促进计算机教学模式的改革与完善,使之满足社会对人才创新能力的迫切需求。
2、4组织开展计算机基本技能竞赛
在计算机教学中培养学生的创新能力,单纯的依靠课堂教学是做不到的,学校应结合社会、学科对计算机教学的需求,组织各类型的计算机基本技能竞赛,为学生提供更多的动手动脑机会,让学生在实践中潜移默化的形成创新意识、增强创新能力,能用各种计算机技能解决各种实际的计算机应用问题,从而熟练掌握和应用计算机。如,学校根据计算机教材和岗位工作需求,组织计算机综合全能竞赛、文字输入竞赛、Excel表格应用竞赛、网页设计创意大赛等,丰富学生课余生活,激发学生对计算机学习的兴趣,积极参与到计算机学习活动中来,从而提高学生的计算机创新能力,更好地适应社会需要。
3结语
计算机科学中的计算思维概念于2006年3月由JeannetteWing提出,JeannetteWing认为“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涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”,并将计算思维的应用引申到非计算机专业的计算机教育及智力养成和科学的计算思维化两个领域。计算思维是知识思维的一个实例,这个知识思维的实例有一定的特殊性,原因是作为计算思维内容的计算机科学知识本身是系统思维科学化、工程化的结果。计算思维是自然思维、系统思维之上的知识思维,计算思维的内容是计算机科学的知识系统,计算思维的形式是计算思维的核心。因为知识思维有内容和形式两个属性,内容是知识,形式是思维。这一点同作为系统思维组成的相容逻辑有相同之处,逻辑的内容是知识,逻辑的形式是逻辑。
JeannetteWing指出,计算思维能力是人们在阅读、写作、算数基本思维能力以外的一种思维能力。阅读、写作、算数其实就是系统思维的组成:语言、数学和逻辑。系统思维是通过感知、注意、记忆、分析、解决问题等自然思维能力学习语言、数学、逻辑形成的系统思维能力。在系统思维的三个组成部分之上,通过知识思维中的计算思维内容的学习形成了以计算思维形式为本质的系统思维层面的计算思维。JeannetteWing认为科学正在积极应用计算方法、计算手段、计算思维推进科学具体学科的发展,特别是在生物学领域。计算机和计算机科学与科学结合不仅仅是使用计算方法、计算手段、计算思维促进科学的发展,而是正在给科学带来一场深刻的进化。
计算认知正在成为传统思维语言认知、数学认知、逻辑认知之后的第四个认知成分;计算机正在成为传统思维语言认知、数学认知、逻辑认知的大脑认知器官之后的第四个认知器官。感觉器官的感觉能力自400年前的科学革命以来,已经有了来自科学、技术方面的许多延伸。认知器官的认知能力自20世纪40年代产生的计算机和20世纪60年代产生的计算机科学以来,也已经有了质量和数量的延伸。在21世纪,计算机和计算机科学带来的认知能力的延伸正在给相容逻辑维度上的认识论的知识系统和信息系统带来科学的变化。计算机和计算机科学延伸了感知、注意、记忆、分析、解决问题的自然思维,以计算机和计算机科学为内容的计算认知和计算思维增加了语言、数学、逻辑的系统思维维度。自然思维的延伸和系统思维维度的增加正在引起科学知识系统的深刻变化。新型科学不断形成,人们习惯和熟悉的科学正在成为同计算科学结合形成的新型科学的子集。
2教育学中的计算思维与计算思维的教育
2012年9月11日至12日,在英国曼彻斯特举行的英国学习技术协会(AssociationforLearningTechnology,ALT)的年会上,AaronSloman作了“什么是计算思维?谁需要计算思维?为什么需要计算思维?计算思维可以学习吗?计算思维可以教吗?”的演讲。JeannetteWing提出计算机科学的计算思维概念之后不到十年的时间,爱尔兰的国立爱尔兰大学(NationalUniversityofIreland)梅努斯分校的计算机科学系便设立了计算思维的本科教育,有完整的大纲和课程设置。这个本科教育大纲和课程设置直接回答了AaronSloman演讲中5个问题的后两个问题:计算思维可以学习,计算思维可以教授。国立爱尔兰大学计算机科学系这个专业的目标是集成和统一计算机科学、数学和哲学,课程是从现有的计算机科学课程、数学课程和哲学课程中挑选、重新组合形成的一个课程集合。从知识系统的角度看,没有一门新的课程属于计算思维课程。
计算思维是一个横跨思维和知识的涉及多个学科的组合概念,从事计算机相关工作的专家和学者率先感觉到了计算思维的存在,并从自己熟悉的眼前的第一步开始进入计算思维这个领域。对计算思维在不同学科的不同认识和描述并不影响人们对计算思维的感知和在教育中对计算思维的培养。对计算思维本质的认识已经超出了计算机科学的范围,但这并不影响在计算机科学领域对计算思维规律的认识和在教育学领域对计算思维的培养。关键是要在计算机科学领域认识计算思维,要在教育学领域应用计算思维进行计算思维的培养,对计算思维的观察必须从科学哲学和哲学的角度出发。计算思维的教育主要在计算机科学计算思维和计算机应用计算机思维领域,通过计算机科学知识系统和计算机应用知识系统的教学和学习进行。计算机科学从20世纪60年代成为独立学科以来已经有完整的知识系统和相应的教育体制。计算机科学的知识体系也在发展变化中,有关计算思维的课程也在甄别和抽象形式化的过程中。人们都知道认识论中有认识主体、认识客体、知识系统三个基本组成部分。对于计算思维来说,认识的主体是人的大脑中认识计算思维所需要的智力和思维能力,认识的客体是客观存在的计算思维,认识结果的知识系统是计算思维知识系统。同一般清晰可见的认识对象的认识主体、认识客体、知识系统分别是三个独立的系统不同,计算思维的认识主体、认识客体、知识系统三个系统之间相互交织、关系重叠。原因是计算思维既是认识的主体,又是认识的客体,同时还是认识结果的知识系统。
3计算机大赛中的计算思维能力培养
目前,对于如何在大学的计算机课程中培养学生的计算思维能力,国内学者已提出了一些很好的构想。陈国良院士认为大学第一门计算机基础课程是计算思维培养的一个关键。哈尔滨工业大学的战德臣教授认为,大学第一门计算机基础课程必须强化思维性教学改革,强调可实现思维的教授与培养。浙江大学的何铭钦教授等在对九校联盟(C9)联合声明的解读中提出,一方面要突出相应领域问题求解的核心思路和基本方法,另一方面要通过小规模的应用系统设计与实现,使学生领悟应用系统级的问题求解方式。因此计算思维能力的培养不仅仅局限于大学的计算机课程,更应贯穿于计算机课程的课程设计、计算机大赛等综合实践活动中,通过应用系统的设计与实现逐步启发和培养学生的计算思维能力。计算机设计大赛是大学生综合运用计算机知识和计算思维的一个创新实践活动,大赛作品本身就是计算机知识和计算思维应用的表现。学生通过对具体问题进行理论建模和工程实施,不但运用了计算机知识和计算思维,同时拓展了计算机知识,增强了计算思维能力。大赛内容包括软件应用与开发、微课(课件制作)、数字媒体设计、中华优秀传统文化微电影、中华民族文化元素、动漫游戏创意设计、软件服务外包及计算机音乐创作8大类别。从问题求解的角度来看,每一类作品都需要对现实世界的具体应用问题进行抽象和模型化,并通过计算机硬件平台来展现。通过讲解这些实际问题的解决思路,可以培养学生运用计算机知识进行问题求解的计算思维。完成作品的过程涉及从作品策划、构思、设计到开发、的各个阶段,大赛作品是由设计者通过计算机模型化出来的虚拟世界,展示了设计者如何利用计算机科学的知识、方法和模型进行问题求解、系统设计和人类行为理解的整个计算思维过程。学生在作品的设计开发过程中,逐步培养了运用计算机科学的知识、方法和模型进行抽象、自动化的计算思维能力。
在指导学生参赛的过程中,教师通过大赛引导学生主动参与知识的学习,在实践活动中有意识地逐步培养学生个人的计算思维。数据库、计算机网络、程序设计的基本概念、原理和方法都体现着计算机科学家的计算思维,在指导教师有意识地引导和系统规划下,学生通过学习和应用数据库、计算机网络和程序设计,能够了解计算的方法和模型,建立起利用计算机求解问题的基本思路,站在计算思维的高度观察和处理问题,从而改变旧的思维方式和工作方式,有意识地培养计算思维。例如,在大赛作品的设计中,关注点分离是控制和解决复杂问题的一种思维方法,该方法先将复杂问题进行合理的分解,再分别研究问题的不同侧面(关注点),最后综合得到整体的解决方案,在计算机科学中的典型表现即“分而治之”。在数据库设计、庞杂的数据管理和数据库应用开发中,经常采用“分而治之”的思想。数据库设计采用软件工程的思想,自顶向下将设计任务划分为多个阶段,每个阶段有各自相对独立的任务,相邻阶段又互相联系、互相承接,共同完成整个设计任务;面对复杂的数据管理和维护任务,也进一步分解为数据恢复、并发控制、数据完整性和安全性的保护、数据库的运行维护等多个子任务,由不同的子系统负责,并相互协作保护数据在运行过程中的正确性和有效性;在进行基于数据库的应用开发中,模块化是最常用的最有代表性的一个分解方法。这些数据库的知识点都充分体现了计算思维的方法。信息化教学为大学生提供了丰富的学习资源:微课、优秀大赛作品和计算思维专题,创设环境,鼓励大学生通过自主学习、探究学习,培养计算思维能力。我们在大赛活动中充分尊重学生的主体性,通过教学方法的改革和对学生主观能动性的开发,创建了以培养计算思维为核心的协作学习、研究性学习模式。指导教师把计算模型、算法、并行计算、云计算这些计算思维的思想融入到计算机大赛活动中,与专业课程的知识点紧密衔接起来,进行深入细致的实例分析,使学生不再觉得计算思维是悬空抽象的概念,而是实实在在的思维方法,从而真正做到了教学与科研的互补与相互促进。
4结语
【关键词】小学数学;计算能力;培养;体会
在小学数学教学中,计算作为重要的教学内容之一,贯穿整个小学数学的主线,是学生学习很多数学知识的重要基础,也是学生今后生活、学习所必须掌握的生活技能之一。因此,计算能力的培养应引起大家的高度重视。以下是我在教学中的一点体会,希望与大家共享。
1、培养学生计算兴趣
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”孔子也说:“知之者,不如好知者,好知者,不如乐之者。”他们都谈到了兴趣的重要性。在计算教学中,我们要激发学生的计算兴趣,要让他们爱上计算,乐于去计算。只有这样,我们的计算教学才是成功的。为此,我在教学中讲究训练形式多样化,寓教于乐,使枯燥的计算教学富有生机。如:可以借用多媒体、卡片以及其他可以利用的学具、教具等,对学生进行视算、听算、抢算、游戏中计算、计算竞赛、自编计算等方式训练,同时结合班级的积分晋级活动,不同的题给予不同的分值,使他们得到不同的级别,充分调动学生的积极性,使学生变被动为主动,由厌计算转变为爱计算和乐计算,逐渐形成一种持久的计算兴趣。
2、培养学生口算能力
培养学生的计算能力,要重视基本的口算训练,口算既是笔算、估算和简便运算的基础,也是计算能力的重要组成部分。只有口算能力强,才能加快笔算速度,提高计算的正确率。我从一年级开始就让每个学生准备口算本,每天坚持口算20道题,因此,四年多来,同学们的口算能力逐步加强,计算能力自然也显著提高了。
3、培养学生良好的计算习惯
良好的计算习惯,直接影响学生计算能力的形成和提高。因此,我严格要求学生做到认真听课,认真思索,认真独立的完成作业,并做到先复习后练习,练习中刻苦钻研,细心推敲,不轻易问别人或急于求证得数。还要养成自觉检查、验算和有错必改的习惯。同时加强书写格式的指导,规范的书写格式可以表达学生的运算思路和计算方法、步骤,防止错、漏写数字和运算符号。培养学生良好计算习惯时,教师要有耐心,有恒心,要统一办法与要求,坚持不懈,一抓到底。
4、培养估算能力
关键词:小学生;数学教学;计算能力;培养 计算教学是小学数学教学的重要环节,对学生往后的数学学习有着极为重要的影响。就小学生而言,计算能力常受一些主观因素如数学兴趣、学习态度以及学习习惯等的影响。因此在教学中,教师要善于培养学生的计算能力。对此,笔者从以下几方面谈谈自己认为较为实用的方法。
一、学生计算兴趣的激发
在小学计算教学中,激发学生的计算兴趣,让学生感受计算的乐趣,熟练掌握口算、笔算等计算方法及计算技巧是极为重要的。对此,教师可以利用多种方式进行训练,以激发学生的计算兴趣。比如:在数学教学中,教师可以利用口算游戏、计算竞赛等方式将计算教学穿插于课堂教学中。在计算教学中,则可以进行限时口算或计算、自编计算简便方法等方式来激发学生的计算兴趣,从而让学生养成计算的良好习惯,进而培养其计算能力。
二、加强计算训练
计算能力的提高并非朝夕之功,而是一个长期坚持计算训练的结果。因而,教师在计算教学中要加强对学生的计算能力的训练,力求在长期坚持的训练中,有效提高学生的计算能力。所谓熟能生巧,就小学三四年级的学生而言,许多基本的计算方法已经学过了,教师就应该注重巩固训练,坚持每天一练。从基础——口算开始,每天坚持相应题量的口算题训练,然后转为难度稍大的笔算,并于笔算中应用简便方法来进行计算或者找出不同的计算方法。这样,在训练计算的过程中还训练了学生的简便方法的应用以及思维的拓展,可谓一举多得。
三、良好计算习惯的养成
小学生良好计算习惯的养成是其计算能力提高的有效保障。因而,在数学教学中,教师务必要求学生认真听讲,独立思考并完成相关教学任务。尽量在掌握相关的计算方法及技巧的的基础上进行计算训练,避免未掌握方法就计算,容易出错从而打击学生计算的积极性。并在计算过程中,独立思考完成后形成自觉检查、进行验算及及时改错的良好习惯。此外,教师还应引导学生使用正确的书写格式,以此来充分训练学生的计算思路,从而有效提高其计算能力。
总之,小学计算教学是数学教学的重点,教师要根据学生实际,通过多种方法来有效提高学生的计算能力,切实为学生以后的数学学习打下坚实的基础。
参考文献:
[1]杨立艳、浅谈提高小学生的计算能力[J]、学苑教育,2010(13)、
关键词:数学教学;学生;计算能力;培养
中图分类号:G421;G623、5 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)15-0038-01
数学教学的一项重要任务是培养学生的计算能力,要求学生既要算得正确迅速,又要注意方法的合理、灵活。要达到计算的正确、迅速、合理、灵活,必须做到以下几点:一要使学生牢固地掌握运算法则,即算理;二要重视学生获取知识的过程,加强思维训练;三要科学地进行巩固训练,形成能力;四要培养学生良好的计算习惯。这四点必须有机结合,相互促进,不可分割。
一、讲清法则是形成计算能力的基础
法则属于基础知识,计算属于基本技能,对计算法则的理解是形成计算技能的基础。而要掌握计算法则,必须弄清算理,在理解的基础上记忆运用,才能取得预期的效果。例如,在讲有余数的除法时,教师先通过实际事例,使学生初步建立有余数概念,然后运用知识迁移规律,探索有余数的除法的计算法则。首先,在计算时教师提出问题,启发学生思考:计算这道除法题时,答案不能直接从乘法口诀中找到怎么办?这样就能引起学生的思考,他们会联系“括号里最大能填几”帮助试商,再到横式中口算验证。接着,教师设计了一组题,用除数不变,被除数变大,商和余数随之变化的练习,让学生观察比较,使学生找到了余数一定要比除数小的规律。最后,教师进行小结,进一步加强学生对算理的理解和掌握:计算有余数的除法,先看除数和几相乘能小于被除数,又最接近被除数。这样从具体到抽象,重点解决思考方法,概括出了计算法则。
二、重视学生获取知识的过程,加强思维训练
计算教学不仅要使学生掌握法则,能按法则进行计算,还要重视学生获取知识的思维过程,加强思维训练。以简单的口算为例,虽然学生可能在相同的时间内答出同样正确的得数,但细心的教师会通过详细了解,让他们说出口算过程。学生各自的思维程序是不同的,这里有的合理,有的不尽合理,教师应及时给予梳理、归纳、点拨,使之形成合理的思维程序。小学一年级30以内加减法的教学是很简单的。如17+8,大部分学生都能很快说出得数。但有的学生计算方法却不合理。如有的学生用数数的方法,数出17之后,再数8个数。教师发现这个问题以后,引导学生观察数字特征,因为17加3得20,所以把8变形为3+5,口算过程是17+3得20,20再加上5得25,这是凑十法。也可把17变形为10+7,7+8得15,10+15得25。这样的口算过程全部在大脑中进行,长期训练,学生就能形成合理的思维程序。
三、加强练习,形成技能
(1)课堂练习目的要明确,重点突出。课堂练习是为教学目的服务的,因此,要突出重点,要围绕重点展开练习,才能练在点子上,练出实效。数学课的特点是系统性强,任何新知识都是在旧知识的基础上发展而来的。例如,讲分数除以整数的计算法则,重点就是乘以这个整数的倒数。至于把整数转化为它的倒数后再计算,那是旧知识,不是本节的重点,可以少练些。再如,异分母分数加减法,也是要着重练习把异分母分数加减法转化为同分母分数加减法这一环节,而不必总完整地计算出结果。这样的练习方向明确,节省时间,并且提高了学生的计算能力。
(2)课堂上讲和练要有机结合。教师在教学中大部分内容都是边讲边练,讲和练有机结合。这样,学生会记得更牢固。例如,教师教学一个数除以分数的法则时,一个数除以分数的意义是一个难点,颠倒相乘又是一个难点,而且除后的得数又越除越大。由于难点集中,就需要教师边讲边引导学生练习。讲完意义后,教师要让学生练习说出除法的含义。这样由易到难、循序渐进,学生就掌握了数学知识。
(3)课堂练习要因材施教。在课堂练习中,教师对计算能力强的学生要高标准严要求,让学生连续口算,什么时候出现错误,什么时候停止,这种练习能激发他们的学习积极性。教师也可给学生限定题数或题量,看谁用得时间短、计算准确,绝大部分同学能在两分钟内计算50道题。对于思维反应较慢的学生,教师应给这些学生适当的帮助,以增强他们的信心,调动他们的积极性,使他们的计算速度提高上来。
四、培养良好的计算习惯
《全日制义务教育数学课程标准(2011年版)》指出:要通过数学的训练,使学生养成严谨认真的习惯。培养良好的计算习惯,是学生提高计算能力的重要一h。首先,培养认真审题的习惯。教师要让学生通过审题确定好运算顺序,明确先做哪一步,再做哪一步,并及时检查。其次,培养认真验算的习惯。验算不仅能让学生及时发现计算中的错误,而且能培养学生严肃认真的学习态度。再次,培养学生及时订正的习惯。学生看到错误,要及时订正。尤其是教师下发的作业,学生要把错题重新做一遍,再交给教师批改。
五、结束语
综上所述,培养和提高学生的计算能力是一项艰苦而细致的工作,必须从低年级抓起。相信只要广大教师坚持不懈地培养学生的计算能力,就一定能取得好的成绩。
参考文献:
一、培养学生计算能力的意义
国家教委颁布的九年义务教育全日制小学数学教学大纲在对学生能力培养方面明确指出:要重视培养初步的逻辑思维能力、空间观念、计算能力和解决实际问题的能力。在小学,数学四大能力实质上是三大能力,即:思维、计算、解题三大能力,“计算能力”不仅与其它二项能力同等重要,而且从数科本身的特性上去分析它更具有特殊的意义和价值。举个简单的例子,假定对一道数学实际问题,学生的思维非常正确,列式解题能力也特别出色,但是由于计算过程中缺乏严格的精神,或因粗心或因方法失误,那怕有一点闪失,而导致最后计算结果的错误,在这个时候,也只有在这个时候,请问其思维、解题能力还有什么意义呢?这是最起码的常识。可见,对学生计算能力的培养具有特别重要的意义、价值和作用。
二、计算能力培养的原则
培养小学生计算能力,必须坚持以下六项原则:
1、目的性原则
即教师和学生都必须从思想上明确或逐步明确,为什么要进行计算的教和学,正确、迅速的计算对数学学习有什么重大意义,从而为培养学生正确计算态度,并树立优良的计算作风,养成良好的学习习惯,奠定可靠的思想基础。
2、方法性原则
即在整个计算教学过程中,必须注意训练学生的计算方法的能力,从而开发学生的智力,培养学生的计算能力,方法性原则,本质上是计算过程中,在计算之前的“想”的或称“思考”的能力。
3、系统性原则
系统性原则是指教师在计算教学过程中,要培养学生自己形成计算体系的能力,实现对N=n1+n2+…+n10功能的突破,即达到N>n1+n2+…+n10,系统不是简单的排列,而是高级的组合。
4、程序性原则
对计算能力的培养,也须遵循客观性的程序性原则。程序不是简单的堆积,而是高层次的排列。没有经过思维的、充分周密思索的高层次的排列,学生的计算水平将永远不会真正的提高。
5、科学性原则
因为数学本身就属于自然科学体系,而计算又是数学的中心,因而,计算教学的整个过程都必须坚持科学性原则,从想到算到果,都必须是严肃的、科学的,来不得半点的虚伪。科学不是吹出来的,是算出来的。
三、计算能力的分类及其培养方法
(一)分类
按照计算能力的复杂程度及其特性,大致可以分为以下六类,即:(1)基本计算能力;(2)复合运算能力;(3)简便计算能力;(4)特殊计算能力;(5)计算习惯能力;(6)应用计算能力
(二)培养方法
1、基本计算能力培养方法
基本计算能力培养的侧重点应该放在整数的加、减、乘、除上,因为整数计算是小数、分数计算的基础;而且在整数的加、减、乘、除一步计算中,应该侧重于两位数的加、减、乘、除方面。因为单项的两步计算是单项的多步计算的基础;在两步的加、减、乘、除计算中,其侧重点又应放在百以内数的加、减、乘、除计算中,特别是百以内数的四则运算、口算,必须达到高度熟练、脱口而出的程度。整数如果训练有素,小数部分就能进一步巩固,分数部分自然达到纯熟,如果基础不实,到了上两层恐怕要出大毛病。因此,必须狠抓基本计算能力的训练,这不仅是方法,而且是方向。
2、复合计算能力的培养方法
复合计算是指同级的或异级的二步或二步以上的混合运算,由于复合计算是一步计算为基础,复合计算的基础就是一步计算,因此,培养学生复合计算能力的着重点应该是对运算顺序的熟练掌握上,复合计算能力的培养重点应放在影响全局问题的运算顺序上,当然,这样看问题并不排除对各个单项局部的认真计算上。全局与局部是对立的统一,运算顺序与各一步计算的准确性也是对立的统一,之所以强调运算顺序,是因为它是关键,是头一位重要的东西。
3、简便计算能力的培养方法
一是让学生从思想上首先明确简便计算是一种有根据的破序计算,破序计算是对按顺序规则计算的否定,目的是为了使计算迅速、简便;二是让学生自始至终明确简算是数学计算的总原则、总前提,头脑中始终有这根弦,这是计算的需要;三是在简便运算中,必须注意坚持择优法,不仅是做到能简便的必须运用简便法计算;还力求做到能采用最简便的方法计算的,绝不采用一般的其它简便方法计算。上述三项内容对于培养学生的简算能力极其重要。
4、特殊计算能力培养方法
这里所谈“特殊计算能力”是指课本以内的、一些常用的、必要简便算法的扩延或补充。这种补充或延伸不仅可以激发童心、童趣,而且有助于开拓学生的视野,非常有利于计算能力的培养。我们得到一点启示,那就是:加强对学生特殊计算方法能力的培养,不仅有助于培养学生计算的兴趣,有利于激发学生的智力,而且有利于学生创造能力的培养,因为这需要学生自己去发挥自身的智慧,自己去调动自身的主动性,自己去挖掘自身的内在潜力。这是现代教育的出发点,正是人才成长的必由之路。
5、计算习惯能力培养方法
俗话说,习惯的力量是无敌的――这里所言的习惯力量是指优良的习惯力量。当然也包括优良的计算的习惯力量。优良的计算习惯能力含以下几个要素:严肃认真、一丝不苟,极端负责,计算前认真思考,计算中步步精心,计算后严格审检,他们懂的:计算是科学,科学就是真实,不得有丝毫的马虎,更不能掺杂任何的虚假,一旦学生具备了这种精神,将会产生巨大的趋动力,这正是我国四个现代化事业所必备的公民基本素质。
6、应用计算能力的培养方法
一是让学生多接触社会生活,做些调查统计,了解一些社会商品价格等;二是让他们在实际生活中多进行一些计算,或者说多进行一些课本以外活生生的计算,让孩子们买买粮、买买菜等,促使他们去计算,这样计算出来的东西往往比书本土的习题作用更大、意义更深。
综上所述,我们就计算能力培养的意义、范围、要求、原则、分类和方法等问题进行了全面的阐述,而重点是计算能力培养的方法。目的在于引起同行们对计算能力培养的重视,从而达到全面发展学生数学能力的总目标。参考文献: