对于计算思维能力培养“落地”问题的探讨论文_赵英桃

对于计算思维能力培养“落地”问题的探讨论文_赵英桃

赵英桃 陕西铜川市技工学校 727031

一、计算思维的提出

随着计算机技术日臻完善,其意义和作用获得了进一步强化。在教指委的研究中,“应用计算机的问题求解能力”和“对计算机的认知能力”是计算机基础教学要重点培养的两个学科专业能力。由此不难看出:计算机基础教学能力培养过程中,核心内容就在于计算思维能力。

二、计算思维能力培养落地问题

1.简单,不是很难。(1)在此方面教学方法改革是最重要的活动。计算思维在于以解决问题为出发点,讲究解决问题的思路和方法,从“解决问题→思考方法→举一反三”的过程中教会学生的计算思维,亦称作“启发式教学”。其改变的并非内容、工具,而是教学方法。(2)其活动主要在于与计算思维有关内容的增加。在培养计算思维过程中,最重要的在于教会学生采取计算机科学基础概念来对问题加以解释,故而有必要在其间加强计算机语言教学,尤其讲究与培养计算思维能力相互“挂钩”的各种数据结构和算法实现。而上述看法却难以划分是非,缺乏全面性和准确性。

2.困惑,做好不易。第一,认识论方面,给学生积累的感性认识往往难以支撑上升到理性认识的高度。第二,教学方法和手段方面,用有限的课时在一到两门课程之内应如何采取“非常方法”来突破学习之瓶颈、帮助学生掌握计算思维这一问题难以获得答案。第三,计算思维评估方面,除了明确提出计算思维于教学计划中,对计算思维内容、本质、核心加以界定之外,还有如何进行纵向界定计算思维能力培养的各层面要求、怎样考核学生计算思维程度掌握情况、如何从教学过程中反馈计算思维的教学效果等。

3.矛盾,不好解决。第一,与教学需求的矛盾——如众所周知,和C++相比,Java更适合计算思维教学,然而更多的工科专业往往更加偏爱C++就是明证。第二,与教学计划安排的矛盾——因为计算机基础教学一般在大一、大二阶段,学生计算机基础较弱,而后者又是更好地理解计算思维的前提,故而在授课后期增加计算思维内容的做法往往会导致课时数紧张。第三,与教学难度的矛盾——很多专门设计的体现计算思维的例子多为综合性的,造成整体课程难度加大。第四,与教师能力的矛盾——为数不少的教师在很多方面的教学准备都显得不足,故而难以在有限时间内快速提升学生能力。

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三、思考

1.分类分层是必然选择。教指委在其发布的文件中,“普及计算机文化”的内容使得学生对信息技术应用在经济社会发展乃至于国民学习、工作、生活方式带来的变化和贡献以及信息技术与众多学科的渗透、融合、发展有所了解;“培养专业应用能力”则使得学生能够对计算科学的知识、方法以及信息技术应用方面的思路和做法有所理解和掌握;“训练计算思维能力”又能够帮助学生认识计算思维能力解决问题的办法。三者共同形成了有始有终的教学设计,各专业可以从自身的培养目标出发来对计算机课程教学要求加以科学制定。

2.三种模式灵活推动课程改革。(1)方法推动式。课程教学内容不做大的调整,通过改进教学方法(例如专题研讨、问题引导、反思与自我建构等)引导学生体会知识背后所蕴含的计算思维规律和特点。(2)内容重组式。课程教学的知识点没有大的抽换,但需以计算思维为主线重新组织,课程内容的结构有大幅度的调整。(3)全面更新式。将课程教学知识点进行大幅度更新,加大和突出与思维训练有关的知识点,开设类似“计算思维概论”的通识课程。

3.在现有课程体系上进行提升。以计算思维为核心的计算机基础教学研究可以重点在传统计算机基础教学研究的基础上做以下两个方面的工作:(1)在教学内容上,突出以“构造”为特征的问题求解方法的培养,通过梳理现有教学内容,进一步体现计算机基础教学的核心。(2)在教学方法上,突出实践能力和思维能力的培养,通过教学方法的改革展现计算思维的魅力和基本思想方法。

4.任课教师是课程改革的关键因素。在课程中培养计算思维能力,不是在原有内容上贴计算思维标签,也不是言必称计算思维;关键是要提炼并展现隐藏在知识背后的计算思维的光芒,引起学生求知欲望和心理共鸣。这就要求任课教师要精心设计教学内容与案例,改革课程体系结构,并适当釆用先进的教学方法;不能简单地认为融入计算思维就是增加一些抽象的知识点或者采用了某种教学方法。这对教师有相当高的要求,根据已有的实践,这一改革的成败关键在于任课教师。

5.以完整的课程体系实现计算思维能力培养。在具体构建一门课程时,应考虑到专业需求与课程改革的平衡、技能传授与思想同化的平衡、学习难度与课程深度的平衡。可以采用如下3个步骤:课程目标保证专业需求——主要内容融入计算思维——综合实例体悟计算思维。

6.学科融合,引入跨学科元素。根据学生的专业,将计算思维与专业应用进行融合,有利于让学生感受到利用计算思维求解问题过程中的魅力。“大学计算机”这门课可以不必停留在介绍计算机学科本身,而是从更高的角度发现其在各个学科中的关键应用。这样的一门课程或者一本教材必然是另一番风景,我们亦很期待。

参考文献

[1]冯博琴 对于计算思维能力培养“落地”问题的探讨[J].中国大学教学,2012,09。

[2]陈国良 董荣胜 计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,01。

[3]何钦铭 陆汉权 冯博琴 计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养——《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010,09。

论文作者:赵英桃

论文发表刊物:《教育学文摘》2016年2月总第183期

论文发表时间:2016/4/13

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