计算机基础教学中计算思维能力的培养

摘 要 ：目前,我国计算机基础教学存在课程体系不完善、教学模式单一等问题.面对现状,本文阐述了如何培养学生的计算思维能力,提高学生运用计算思维来处理实际问题的能力,提高教学质量.

关键字：计算机基础教学 计算思维 能力素质

一、 计算思维概述

Wing在2006年首次提出了计算思维的概念,将计算思维定义为运用计算机科学的基本概念对问题进行求解、系统设计及人类行为理解等一系列思维活动.她还认为计算机思维是一种递归思维,是一种并行处理,是一种把代码译成数据又能把数据译成代码的方法,是一种多维分析推广的类型检查方法,是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法,是基于关注分离的方法,是一种选择合适的方式去陈述一个问题或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法,是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法,是利用海量数据来加快计算,在实践和空间之前、在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法.

计算思维是人类科学思维活动固有的组成部分.人类在认识世界、改造世界过程中表现出了三种基本的思维特征,即实证思维、逻辑思维和计算思维.以能行性、构造性、模拟性为特征的计算思维方式在现代科学的形成过程中逐步清晰.随着科学技术的不断发展和计算机技术的广泛应用,计算思维显得越来越重要.所以,计算机基础教学不应仅仅培养学生对计算机的认知能力,也应该培养学生对计算机问题的求解能力,这也应该是新时期计算机基础教学的核心内容和重要任务.将计算思维的方式通过计算机基础教学运用到各学科中,能激发学生对计算机领域科学的探索,更好地培养高素质全面发展的复合型人才.

二、计算机基础教学中计算思维能力培养存在的问题

目前,我国计算机基础教学在计算思维能力的培养方面还存在很多问题和不足.其中体系不完善、师资队伍素质低、教学方式单一等,都影响着教师对学生计算思维能力的培养.

(一)课程体系不完善

计算机基础教学的课程体系单一.现阶段该课程的教学内容仍然停留在计算机基本操作、办公软件的应用、计算机基本理论知识这些基础理论上.虽然这些内容对提高学生的计算机基本操作水平有重要的指导作用,但相对于发展迅速的科技时代来讲,是远远不够的.

(二)教学方式单一

在传统的教学中,教师往往更重视按时完成教学任务,不以学生为中心,忽视了学生的学习兴趣与能力的提高,只是进行一些基本简单的上机操作,阻碍了学生思维能力的发展.这种单一的教学方式很难让学生对计算机有全面综合的认识,也不利于提高学生的计算思维能力和计算机运用技能.教师应在教学过程中引发学生思考,将简单的知识传授变为思维传授,着重培养学生的计算思维能力.

(三)教材单一,缺乏思维能力培养的相关教材

目前,计算机教学方面的教材仍停留在基础课程的固定模式,缺乏深层次、边缘交叉知识的延伸,使得学生只是理解表面知识,难以拓展学生的思维,难以提高学生举一反三的思维能力.这种教材不利于调动学生的学习积极性,更难以让学生真正利用思维能力去解决实际问题.因此,应该尽快对相关教材进行研究、补充、完善.

(四)师资队伍综合素质有待提高

师资队伍的综合素质是培养学生计算思维的关键.虽然很多高校重视师资队伍建设,但是计算机教学的教师所掌握的知识和技术比较落后,知识体系不完善,自身的计算思维能力不足,在教学上创新意识不强,对新时期计算思维的学习和了解不够深入,导致了学生对授课内容不感兴趣,难以提高学生的综合能力.

三、培养学生计算机思维能力的方法

计算思维能力培养是中国计算机教学的必然方向.目前,开展这项工作难度很大,笔者认为应从以下几个方面入手.

(一)分类分层是必然选择

中专技工学校计算机教学的总体目标要求是“普及计算机文化,培养专业应用能力,训练计算思维能力”.这三个方面体现了当代计算机教学应该是一个循序渐进的过程,首先,让学生了解计算机给人类生活带来的变化和对经济发展做出的贡献,其次,使学生能够掌握计算机的基础知识,能够利用计算机解决专业领域中的问题,最后,使学生学会利用计算思维举一反三,学会思考问题的思路和方法.教师应根据三个层次的培养目标,做到让学生学有所获、学以致用.

(二)在现有课程体系上进行提升

在计算机教学的基础上进行课程体系的完善和教学内容的升级,在教学内容方面,通过梳理现有的教学内容,融入现代计算机教学核心,在教学方法上,要体现计算机基础教学的核心是培养学生对问题的求解精神,重点培养学生的实践能力和思维能力.例如,将传统的上机实践改为设计实验,使实验内容趣味化、给学生提供更多的创新空间,将简单的操作变为综合性的设计,既能寓教于乐,又能够提高学生的思维能力和动手能力.

(三)教师是课程改革的关键因素

任课教师的授课方式和教学内容是改革的关键.怎样激发学生的求知欲,让学生掌握这门课程的核心、运用所学到的知识解决实际问题,是任课教师应该思考的,教师要具备这方面的素质.

(四)以完整的课程体系实现计算思维能力培养

单独的一门计算机课程很难完整地体现计算思维.任课教师在课程梳理中,应考虑到各学科之间的联系,将课程目标与各专业做好衔接,不应只将计算思维局限于计算机专业本身,可以将其融入到其他学科当中,让学生学会利用计算思维思考问题,站在更高的角度理解并解决实际问题.

总之,现代计算机教学不仅仅教授学生计算机的基础应用与基本操作,也必须培养学生的计算思维能力,让学生去探究、探索、解决实际问题,这是一个长期的探索实践过程,需要多方面的努力配合.我相信通过努力,一定能培养更多的具备计算思维能力的创新人才.