劉玉利 徐鵬

摘 要：本文詳細(xì)的介紹了在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課中excel的教學(xué)中用思維性教學(xué)的方法講授計(jì)算思維的過(guò)程，從中教會(huì)學(xué)生用自頂向下的方法解決實(shí)際面臨的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維 思維性教學(xué) SOC

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

Abstract： This paper detailed introduces the teaching method of the excel in computer basic course using thinking teaching to teach computational thinking， it can teach students to use the top-down approach to solve practical problems.

Key words： computational thinking thinking teaching SOC

計(jì)算思維一詞由卡內(nèi)基﹒梅龍大學(xué)的周以真教授提出，其定義是：運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問(wèn)題，設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行為。其功能是讓各個(gè)領(lǐng)域的人才都可以像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考，將計(jì)算技術(shù)和各學(xué)科理論、技術(shù)與藝術(shù)進(jìn)行融合實(shí)現(xiàn)新的創(chuàng)新，也就是說(shuō)，計(jì)算思維與其他學(xué)科的思維進(jìn)行互相融合，便可以促進(jìn)各學(xué)科學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成。在文獻(xiàn)【2】中提到了思維性教學(xué)，思維性教學(xué)的理念則可以概括為“知識(shí)”隨著“思維”的講解而展開(kāi)，“思維”隨著“知識(shí)”的貫通而形成，“能力”隨著“思維”的理解和訓(xùn)練而提高。

在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，電子表格excel是必講的一部分內(nèi)容。無(wú)論是以實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)行講解還是以課堂講授的方式進(jìn)行講解，都是教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，那么如何將計(jì)算思維用思維性教學(xué)的方法應(yīng)用到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課excel的教學(xué)中呢？

我們可以采取關(guān)注點(diǎn)分離（separation of concerns，soc）的方法，soc是一種普通的處理復(fù)雜問(wèn)題的系統(tǒng)思維方法和原則，在計(jì)算機(jī)軟硬件的許多方面都有體現(xiàn)。這一思維的形成注重層次化，模塊化的設(shè)計(jì)理念和自頂向下的設(shè)計(jì)思想的培養(yǎng)。

1 將excel中的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，把它們之間的聯(lián)系講清楚。

Excel中的知識(shí)點(diǎn)大體總結(jié)如下：

（1） 數(shù)據(jù)類型（基本數(shù)據(jù)）：什么樣的數(shù)據(jù)用什么類型表示

（2） 數(shù)據(jù)排序：某個(gè)字段的數(shù)據(jù)按照某種關(guān)系進(jìn)行顯示

（3） 數(shù)據(jù)篩選：顯示符合某種條件的數(shù)據(jù)

（4） 分類匯總：對(duì)多個(gè)字段進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)

（5） 圖表：用圖的形式表示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

（6） 透視圖和透視表：根據(jù)某種要求進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)

這些知識(shí)點(diǎn)都是以基本數(shù)據(jù)為中心，根據(jù)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作。

2 用數(shù)據(jù)挖掘中最著名的例子“啤酒與尿布”的關(guān)系說(shuō)明數(shù)據(jù)之間存在著某種關(guān)系，通過(guò)不同的角度對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析會(huì)得出一些不同的結(jié)果。

“啤酒與尿布”的故事產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代的美國(guó)沃爾瑪超市中，沃爾瑪超市管理人員分析銷售數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人難于理解的現(xiàn)象：在某些特定的情況下，“啤酒”與“尿布”兩件看上去毫無(wú)關(guān)系的商品會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)在同一個(gè)購(gòu)物小票中，這種獨(dú)特的銷售現(xiàn)象引起了管理人員的注意，經(jīng)過(guò)后續(xù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種現(xiàn)象出現(xiàn)在年輕的父親身上。年輕的父親在購(gòu)買尿布的同時(shí)，往往會(huì)順便為自己購(gòu)買啤酒，沃爾瑪發(fā)現(xiàn)了這一獨(dú)特的現(xiàn)象，開(kāi)始在賣場(chǎng)嘗試將啤酒與尿布擺放在相同的區(qū)域，讓年輕的父親可以同時(shí)找到這兩件商品，很快完成購(gòu)物，沃爾瑪超市從而獲得了很好的商品銷售收入。

通過(guò)這個(gè)例子告訴學(xué)生，要在普通的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)其中的聯(lián)系，同樣是相同的數(shù)據(jù)，往往分析的角度不同，但是分析問(wèn)題的方法都是相同的。

3 給學(xué)生幾個(gè)帶有大量數(shù)據(jù)的表格。

員工基本信息表（員工編號(hào)，姓名，性別，出生日期，學(xué)歷，入職時(shí)間，部門，工資，離職時(shí)間，離職原因）

產(chǎn)品銷售情況表（產(chǎn)品編號(hào)，銷售日期，員工編號(hào)，生產(chǎn)日期，數(shù)量，銷售地區(qū)，單價(jià)，銷售額）

產(chǎn)品生產(chǎn)情況表（產(chǎn)品編號(hào)，生產(chǎn)日期，數(shù)量）

產(chǎn)品維修情況表（產(chǎn)品編號(hào)，生產(chǎn)日起 ，維修日期，故障原因，維修人員編號(hào)）

庫(kù)存情況表（產(chǎn)品編號(hào)，生產(chǎn)日期，數(shù)量）

4 讓學(xué)生根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用excel來(lái)支持他們得出的結(jié)論。

每個(gè)學(xué)生都會(huì)從自己考慮的角度，對(duì)相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選出自己需要的數(shù)據(jù)，組成新的表格，為了讓自己的結(jié)論更加直觀形象，都會(huì)使用圖表或是透視圖和透視表來(lái)表示，得出自己的結(jié)論。

有的同學(xué)通過(guò)對(duì)員工基本情況表的分析，得出公司員工年齡、性別和學(xué)歷的分布，進(jìn)而說(shuō)明公司現(xiàn)在的人員構(gòu)成情況，可以得出是否需要再次進(jìn)行招聘來(lái)補(bǔ)充后備力量，招聘符合什么條件的人員；還是對(duì)人員基本情況表的分析，有些同學(xué)通過(guò)對(duì)離職人員的分析，得出離職人員的部門、離職人員在職的時(shí)間和工資的分布，可以得出哪個(gè)部門離職人員最多，離職人員的工資是否過(guò)低，是否需要用提高工資來(lái)留住員工。

有的同學(xué)通過(guò)對(duì)產(chǎn)品銷售情況表的分析，分析出哪些產(chǎn)品在哪個(gè)地區(qū)比較受歡迎，哪些地區(qū)市場(chǎng)的占有率比較低，市場(chǎng)還有待開(kāi)發(fā)；還是對(duì)產(chǎn)品銷售情況表的分析，有些同學(xué)通過(guò)對(duì)銷售人員的分析，得出哪個(gè)銷售人員的銷售業(yè)績(jī)比較好，哪種產(chǎn)品的銷量比較多，是否需要進(jìn)行產(chǎn)量的增加或是開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)需要。

有的同學(xué)通過(guò)對(duì)產(chǎn)品維修情況表的分析，得出返修產(chǎn)品的分布，進(jìn)而得出返修產(chǎn)品是否存在普遍性，故障原因在哪里。

有的同學(xué)通過(guò)對(duì)庫(kù)存情況表的分析，得出庫(kù)存產(chǎn)品的分布，進(jìn)而得出哪些產(chǎn)品庫(kù)存過(guò)多，同時(shí)可以分析出哪些產(chǎn)品不受歡迎。

這樣學(xué)生的思路打開(kāi)了，他們會(huì)主動(dòng)的去想用什么樣的形式能更好的支持自己所得出來(lái)的結(jié)論。

5 對(duì)學(xué)生的結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，進(jìn)而檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，都是從某一個(gè)自己想要的結(jié)果開(kāi)始，為了得到這個(gè)結(jié)果，根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)證明和分析，這樣就形成了一個(gè)自頂而下的分析方法，也就是前文中所提到的的soc方法中的設(shè)計(jì)思想。

在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)excel的教學(xué)中用思維性教學(xué)的方法把計(jì)算思維解決問(wèn)題的方式傳授給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會(huì)的是一種解決問(wèn)題的方法。學(xué)生從自己關(guān)心的角度去分析相同的數(shù)據(jù)，無(wú)論結(jié)果是什么，他們都是經(jīng)過(guò)思考的，這樣學(xué)生就把“知識(shí)”轉(zhuǎn)化成了“思維”，“思維”也隨著“知識(shí)”的展開(kāi)而展開(kāi)，這樣不僅教會(huì)了學(xué)生基本的知識(shí)，而且也教會(huì)了學(xué)生用思維的方式去解決自己面臨的問(wèn)題。

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