趙春風

（吉林省農(nóng)安縣實驗中學 吉林農(nóng)安 130200）

淺談計算機教學的計算思維的培養(yǎng)

趙春風

（吉林省農(nóng)安縣實驗中學 吉林農(nóng)安 130200）

“計算思維”的引入正為計算機基礎(chǔ)課程改革指明了方向、明確了任務(wù)、拓展了新思路。本文基于對計算機基礎(chǔ)教學的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析，提出了基于“計算思維”的課程教學改革新思路。

計算思維 計算機基礎(chǔ) 教學改革

一、計算思維與計算機基礎(chǔ)教學改革

1. 對“計算思維”的認識

“計算思維”一詞并不陌生，眾多學者與專家在各種場合提出并強調(diào)計算思維能力培養(yǎng)是不可忽視的。計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)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。計算機基礎(chǔ)教學是培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學思維精神和能力的三大必修課程之一（另兩個為數(shù)學、物理）。

2. 對“計算思維”的理解

計算思維是人類求解問題的一條途徑，但決非要使人類像計算機那樣思考。計算機枯燥且沉悶，人類聰穎且富有想象力，是人類賦予計算機激情。配置了計算設(shè)備，我們就能用自己的智慧去解決那些在計算時代之前不敢嘗試的問題，實現(xiàn)“只有想不到，沒有做不到”的境界。計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化，它是如同所有人都具備“讀、寫、算”能力一樣，都必須具備的思維能力。這些想法和認識一語道破了構(gòu)建和培養(yǎng)思維能力的重要性和獨到性。[1]

二、“計算機基礎(chǔ)”課程改革新思路

1. 基本思想

首先是計算機文化素養(yǎng)的培養(yǎng)，構(gòu)建一種計算機文化氛圍，讓學生充分理解和認識計算機的特點和用途，樹立并培養(yǎng)學習計算機的熱情和動力。其次是課程體系與教學內(nèi)容的研究，也就是課程定位，明確這門課要教給學生什么、讓學生學些什么、課程培養(yǎng)目標又是什么。最后是充分利用網(wǎng)絡(luò)和應用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，開展教學方法與手段的研究。如今大家都會體驗到基于網(wǎng)絡(luò)學習的優(yōu)勢與便利，足不出戶就可以瀏覽學習國內(nèi)外名牌學校教授的課程，共享優(yōu)秀教學資源；而對于課程中的一些重點難點、不易理解和呈現(xiàn)的知識點，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，通過計算機抽象或真實地展示出來，實現(xiàn)以往看不到的看見了、看不清的看得更清晰了?，F(xiàn)代教育技術(shù)手段的應用，極大地提高了教學效率與知識點的掌握和理解。

2. 構(gòu)建計算機文化教學平臺

一是計算機認知學習平臺，包括計算機發(fā)展歷程，從圖靈機模型到馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。讓學生從計算機硬件設(shè)備的認知、安裝與調(diào)試，了解和認識計算機，加深對計算機的學習與理解；再從圖靈獎的誕生與獲獎?wù)呓?jīng)歷，培養(yǎng)學生對計算機學習的積極性，進而激發(fā)思維與創(chuàng)造力。二是搭建了計算機硬件實驗環(huán)境并進行多功能區(qū)設(shè)置。從單機、多機到計算機網(wǎng)絡(luò)，包括無線網(wǎng)絡(luò)、藍牙技術(shù)、云計算平臺到物聯(lián)網(wǎng)（這一項正在逐步實現(xiàn)）。三是構(gòu)建多元化的軟件實驗平臺。提供豐富的立體化學習資源，這些資源全部放在課程網(wǎng)站上，便于個性化學習；同時增強網(wǎng)絡(luò)的實時交互，實現(xiàn)師生與生生之間的交流。利用計算機文化教學與計算機硬件感知教學向?qū)W生全面展示計算機的發(fā)展歷程，注重計算機在人類發(fā)展歷史上的作用和新的發(fā)展趨勢。使學生充分感受到計算機科學與技術(shù)的滲透力和發(fā)展趨勢，面對未來敢于挑戰(zhàn)。

在教學中，堅持“認真、執(zhí)著、創(chuàng)新、超越”的教育理念，進一步深化改革理論與實驗教學的方法和手段，圍繞創(chuàng)新人才培養(yǎng)設(shè)計實驗教學內(nèi)容和方法。加強教學方法與手段的研究。

在理論教學中以培養(yǎng)學生應用計算機和計算思維解決實際問題的基本能力為核心，注重基礎(chǔ)知識的教學，加強對問題求解、設(shè)計與實現(xiàn)模型的學習與訓練，改變以往技能講解學習為基礎(chǔ)的培養(yǎng)方式。例如，在學習計算機網(wǎng)絡(luò)中，我們從一臺計算機到多臺計算機與各種電子設(shè)備的集成入手，這時就會產(chǎn)生各個設(shè)備如何進行連接，尤其是當連接的設(shè)備距離較遠甚至跨省市或國家時如何處理？再有各種設(shè)備所使用的操作系統(tǒng)平臺不一樣、利用電話又是如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的通信處理等等一系列問題，這些問題就引出了網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)、連接設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等概念，進而讓學生學習相關(guān)知識，自然且易理解。再有，我們不講字處理等各個具體軟件（例如 Word）的操作，而是講解數(shù)據(jù)處理與呈現(xiàn)的方式、編輯數(shù)據(jù)的含義等基本概念，然后根據(jù)數(shù)據(jù)文檔的內(nèi)容決定選擇用什么應用程序進行處理更方便，進而達到舉一反三的效果。而實驗內(nèi)容則側(cè)重學生的計算機基本技能的訓練和綜合應用能力的培養(yǎng)，按照基礎(chǔ)實驗、拓展實驗和創(chuàng)新實驗進行分層次教學。學生依據(jù)理論教學要求和自身的基礎(chǔ)，選擇必做以及選做的實驗。通過分類分層的多元化教學模式和一系列實驗訓練，培養(yǎng)學生計算思維和數(shù)據(jù)獲取等方面的能力，探討新教學方式對學生學習的益處和改善點，以“技能－能力－思維”的三層培養(yǎng)目標為核心，加強計算機應用技能對各專業(yè)的學生專業(yè)研究與開發(fā)能力的支撐，全面提高學生的計算機文化素養(yǎng)。

教學改革之初，有相當一部分同學對這種教學模式有看法或是直接提出意見。但是，隨著教學的不斷深入開展，該模式最終得到了認可，有 99%的同學都表示有很大收獲。而且是學習動力、學習能力與思維能力的普遍提高。

“計算思維”顛覆了只把計算機課程當作工具學科的觀念。在計算機基礎(chǔ)教學中，技能訓練使學生學會數(shù)據(jù)處理，能力培養(yǎng)使學生學會更好地進行數(shù)據(jù)處理，思維養(yǎng)成使學生學會在數(shù)據(jù)處理中所體現(xiàn)的計算思維能力并在工作中能夠靈活應用。

將“計算思維”引入教學中，是我們面臨的教育教學改革的新挑戰(zhàn)，更是新機遇。我們應當在教授計算機技術(shù)的同時，加強思維教育意識，使學生增強運用計算思維的能力，使計算思維成為當代學校生的基本技能。

[1]陳國良，董榮勝. 計算思維與學校計算機基礎(chǔ)教育[J]. 中國學校教學，2011(1).