信息技术课程中计算思维的培养

信息技术课程中计算思维的培养
信息技术课程中计算思维的培养

信息技术课程中计算思维的培养

二0一五年十月吕国庆

在信息技术课程中培养学生的计算思维,就必须真正的从学科价值、学科思维方式的角度去规划设计课程,从而达到培养学生计算思维的目的。

然而,学生在信息技术学科学习的过程中怎样才能经历、感受并形成学科思维方式呢?显然,这是一个漫长的过程。学生需要在每节课上经历发现问题、提出问题、应用学科思维方式解决问题的过程。经过反复的练习之后,在学生的潜意识里就很自然的形成了这种思维方式。这种思维模式一经形成,当学生再遇到相似问题的时候就会很自然的运用这种思维方式去解决问题。这就需要摒弃目前的以每个知识点为主线,按知识点将课程内容划分成模块的教学组织模式,摒弃目前盛行的段落式课堂教学模式。经过不断的归纳、分析和查阅研究,总结出以下几点在信息技术课程中培养学生计算思维的策略。

1.提高信息技术课程地位

通过调查研究发现,目前中小学信息技术课程开设情况不太乐观,其主要原因就是课程地位低下。由于高考、中考这种应试型教育制度的执行,从学校到家长、学生只是一味的追求考高分,并不注重学生实际能力的提高和素质的培养。由此,因为信息技术课程与升学没有直接关系,所以其并不被重视。这就直接导致了信息技术教师以及学生表现出对这门学科态度的散漫和积极性的降低。近几年全国大国省市都出现了这样一个问题:在高考、中考中,有很多成绩优异的高分学生,这些学生不可谓不品学兼优,但是在每年的全国青少年信息学奥林匹克获奖名单中,却很少看见这些学生的名字。这就说明,能考高分的学生不一定具备更高的思维能力,不一定具有更好的操作技能。因此,无论是要培养计算思维还是信息素养,要想让学生学到更多的知识和技能,具备更多的一个章节的内容了。对获取信息的过程与方法以及策略与技巧不熟练,那么就不能够准确的获取信息;没有价值的信息也就基本能力就必须提高信息技术课程的地位。没有必要再对其进行加工,更没有必要表这是在信息技术课程中培养学生计算思维最基本的要求。

2.选择合适的教学策略

有效培养学生的计算思维能力,教学方法的选择尤为重要。得当的教学方法,

可以更轻松地培养学生的计算思维能力,提高教学效率。因此,摒弃现有的信息技术课程的教学方法是很有必要的。采取新的教学策略是培养计算思维不可或缺的一部分。

首先,从学科特征与深层价值角度出发,按照课程知识的内在结构重新整合教学内容,使每个完全孤立的知识成为具有一定逻辑关系的相对独立的知识模块。系统性的将知识教授给学生,让学生感受到知识的系统性和逻辑性;再以项目的方式为每个模块设计课堂作业,每个模块完成一个项目任务。这样既可以很好地巩固所学知识,也可以是学生体会到知识的相对独立性和相互依赖关系。在《信息技术基础》教材中,如:信息的获取、信息的加工与表达、信息资源管理等章节,通常情况下,我们的信息技术教师都会按照教材编排的顺序,授课时依次按各个章节进行。先讲完信息的获取,再讲信息的加工与表达,最后讲信息资源管理。举个最常见的例子,学习完信息的获取章节之后,再学习信息的加工与表达章节时可能学生对前一章节学习的内容还有点记忆,但是当学习信息资源管理章节时就很少有人记得第一章节的内容了。对获取信息的过程与方法以及策略与技巧不熟练,那么就不能够准确的获取信息;没有价值的信息也就没有必要再对其进行加工,更没有必要表达;一个没有价值的文件资源也就无需进行存储管理。因此,教材中各章节内容之间那种相互联系,在教学的过程中不能切断,而且还要使它们的联系更加紧密。这就要采用系统性教学、整体性教学的教学策略。

其次,要改变以学科知识为中心的教学观,采用以学生为主,教师为辅的教学思想。更多的让学生自己去发现问题、提出问题、应用所学知识来分析问题、设计解决问题的方案,最后利用计算机完成方案,得出结果。在这个过程中,老师可根据实际情况,采取不同的教学策略进行教学,譬如活动式教学、探究式教学、分层教学等等。当学生在每一节信息技术课堂中都经历这样一个过程,其思维方式与思维能力就会逐渐地建立并强化起来。

再次,改变信息技术课堂结构和课时安排。目前,大多数中小学校的信息技术课一周只安排一节课(45分钟),尤其以初中和小学最为常见。这样的课时安排是非常不合理的,信息技术课程课堂相比其他课程课堂耗时更多,计算机开机、关机都会浪费一定的课堂时间,再加上信息技术课程其特殊的学科特点,需要更多的课堂时间。根据目前的教学制度,学生不可能在课堂之外学习信息技术课程,因此在课堂之内让学生掌握所学知识并加以练习,是完成教学要求的最佳选择。

如果还像以前的小课堂教学,学生可能没有时间进行深层次的思考和实践。因此,必须安排更多的课堂时间,比如两节课连排。唯有如此,学生才可能在每节课后都能感受到思维方式上的转变与思维能力的提升。

3.设计与标准一致性的教学内容

通常,教师是根据课程标准进行施教的。课程标准改变了,则相应的教材及教学内容也应相对的做出改变。教学内容与课程标准的一致性是教学内容组织的一项基本原则,主要反映在“认识程度的一致性和知识要点的一致性”两个层面。

不同年龄段的学生其认知能力存在差异,同样他们对知识组织方式的接受程度存在差异。例如,低年级学生比较容易接受图形、实物等组成的形象性学习内容,高年级学生则对程序设计语言、基本算法等抽象性学习内容具有较高的理解能力。因此,计算思维教学内容的组织上应与学生的认识水平相符合,这便是认识程度的一致性。

不同的教学要求,不同的课程目标其知识的侧重点也不一样。基于计算思维的课程标准对知识要点的要求由原来的具体化转变为抽象化。它不再一味的要求学生掌握某一种固定的操作方式,而是要学生通过学习计算思维,解决一系列问题。而且,要求学生学到的是非抽象的、系统的知识,既要能灵活的运用到具体的问题当中,又要能适当的将知识内分解,分散运用。因此,计算思维教学内容知识要点的设计上必须与课程标准保持一致。

4.组织实践探究性的教学活动

在信息技术课程中,培养学生计算思维的最终目的是期望学生将这种思维方式合理地迁移至日常生活与学习之中,全面提升学生的综合素质。

组织实践探究性的教学活动,这在大多数学校实现的可能性极小,因为这需要学校的硬件设备的先进和齐全。近年来,随着人们对信息技术教育重视度的不断提高,中小学校的教学设备也在不断的加强和完善。越来越多的学生愿意积极参与一些具有探究性的实践活动,例如全国青少年信息学奥林匹克联赛(NOIP),在参加竞赛的过程中,能有效激发学生学习的积极性,还可以发现并培养一些对信息技术感兴趣的学生。然而,信息学奥林匹克联赛最终能培养学生怎样的思维能力呢?通过2010年普及的一道测试题我们能够看出联赛的综合程度的高低。针对初中的学生要求是:理解题干、剖析问题、设计程序流程、编写程序并运行得出最终结果。这正是考察学生计算思维能力的一个过程,由此可以得出计算思

维能力与读、写、算能力一样重要。可以这样讲,所有学科的学习都会有计算思维的存在,它已经成为当今教育体制中不可或缺的东西,却往往被我们所忽略。再如“乐高机器人设计大赛”、“程序设计竞赛”等实践活动,让学生通过实际操作设计,领悟信息技术学科的思维方式。现代心理学理论认为:思维的发展是一种富情境化的过程,脱离了真实情境的“说教式”教学就很难实现学生思维能力的迁移。格式塔心理学(1912年格式塔心理学诞生,由德国心理学家魏特海默首次创立,其代表人物还有苛勒、考夫卡等人。)的研究成果就表明“在认识迁移过程中,学习情景中各要素之间的关系起着关键性的作用,这种作用既表现为学习内容之间存在有一定的关系,也表现为学生对这一关系的领悟与理解”。显然,为了促进计算思维的学习迁移,教学活动就不应只停留于知识的讲解和技能的操练上,同样还需要创设隐含计算方法的、与学生生活学习相类似的学习情景,引导学生在其中发现计算问题,应用计算方法解决问题,将计算思维迁移于真实的问题情景中,并逐步完善这种思维方式。例如,高中“人行横道红绿灯时间转换模型”项目活动就“描述了人行横道中红绿灯的现实情境,将计算方法的问题隐含于其中。学生通过实地观察,找出影响红绿灯时间变化的变量,分析变量之间的关系,设计相关的模型,通过信息技术工具实现这种模型,检验模型实施的效果,进行相应的完善和调整。”可见,在计算思维教学实施中,为了引导学生理解学科思维方式,就需要将教学内容落实于探究性的教学活动中,在真实情境中体验与实践,促进计算思维的有效迁移。

综上所述,计算思维就是把一个看起来困难的问题重新阐述成一个我们知道怎样解的问题,同时它跟人们的生活工作密不可分。计算思维应当跟3R(阅读、写作和算术Reading,wRiting, and aRithmetic—3R)能力一样,成为一种基础的、普遍的、适用的基本能力。将计算思维这一基本理念引入中小学信息技术课程中的教育与传播格外重要,通过计算思维的教育,让每个中小学生都能够“像计算机科学家一样思考”。因此,培养学生的计算思维,是中小学信息技术课程的责任和义务。

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高中文科生必读学习方法

高中文科生必读学习方法(方法,心态,目标,心理) 时间一分一秒地过去,青春飞逝,让应该用于学习的分分秒秒都有收益,应该而且必须成为我们每个同学脑海中都绷紧的一根弦。 如何让用于学习的分分秒秒都有收获呢,下面这些汤老师摘录的来自几年前全国部分省市区高考状元们的经验也许能给你启迪。 这些材料中介绍了许多高中阶段学习的令人难忘和羡慕的场景,希望我们每个同学也来创造属于自己的这种场景。 ●每一天都非常宝贵 ◇很重要的一点,三年力气要用匀,千万不能把赌注都押在高三,准备奋力一搏,龙门一跃。想努力的话,从高中第一天就开始,然后平静地走向高考,不必有考前的挑灯夜战,彻夜不眠。高中三年每一天都非常宝贵,任何一天都不能荒废。(张涵冰,河北保定17中,文科663分(116,131,139,267),北京大学) ◇如果你想学习好,那么你必须放弃玩,放弃穿戴讲究和美食等,时间对于参加高考的我们来说太重要重要了!并不是我不喜欢美,世界上好象还没有不喜欢美的女孩子吧!(李锦,陕西宝鸡中学,文科645分,北京大学) ◇和别的同学一样,在走过了这一段路后,谁也不愿每天强迫自己做大量的题,没有什么自由,没有什么时间去玩。但我同时认为这一段经历是有价值的。因为我有自己的理想,知道自己为什么而学习,自己今天取得的成绩既是对过去的一个交待,又离自己的目标前进了一步。(史小楠,北京四中,文科646分(127,127,140,252),北京大学光华管理学院金融系) ●学习没有捷径但有方法 ◇“做人一定要努力,不一定是第一名,但你要付出努力,因为如果不努力,你永远不能成功更做不了第一名。”爷爷的这句话就像一盏航标灯,指引着我十几年的求学路。学习是没有捷径的,只有方法,而这种方法要靠自己去摸索,如果不适合自己,别人再好的方法也是没有用的。(孔霏,吉林长春外国语学校,文科651分(123,134,139,245),北京大学法学系) ●沟通·交流·讨论·切磋◇常与老师沟通:我较为内向,不善发问,仅是被动接受老师所教的内容。经过与老师和同学的交谈,我鼓起勇气开始发问。最初所问的问题大多是公理、定理等一些客观公式。

基于计算思维能力培养的数据库课程教学研究

基于计算思维能力培养的数据库课程教学研究 摘要:计算思维作为人类科学思维的基本方式之一,受到了国内外计算机界的广泛关注。培养计算思维能力是当前国内外大学计算机教育的重要组成部分,对计算机专业各门课程的教学提出了新的要求。文章在数据库系统课程的教学活动中引入计算思维的理念,从课堂教学和实践环节探讨了培养学生计算思维的结合点和教学方法。计算思维的本质贯穿于整个教学过程,并根据讲授的具体知识点适时引入计算思维方法,为培养学生的计算思维能力和创新能力提供了新的思路。 关键词:计算思维;数据库;教学模式;创新能力 数据库技术是计算机科学的重要分支,也是信息领域的核心技术与重要支撑。近年来,随着internet的发展与普及,基于网络和数据库技术的信息管理系统、应用系统得到了飞速的发展与深入广泛的应用,作为其后台与基础的数据库技术也在不断的发展中被赋予了新的能力,成为发展最快、应用最广的技术之一。作为传授数据库技术的重要课程,“数据库系统”也已成为国内外高校计算机及相关专业必修的核心专业基础课程。在该课程的教学中,不仅应教会学生数据库的知识本身,使学生能够正确理解数据库的基本原理,熟练掌握数据库的设计方法和应用技术,更应激发学生对数据库及相关知识的兴趣,培养学生独立探求新技术、新方法的能力和创新精神,使其成为适应能力强、富有创造才能的专门人才。

计算思维具有强大的创新能力,[1]其概念一经提出就引起了国内外科学界和教育界的广泛关注。对学生计算思维能力的培养是目前教育界研究的重要课题,acm和ieee-cs在修订后的计算机科学教程2008(computer science curriculum 2008)中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。[2]中国科学院院士、中国科学技术大学陈国良教授指出:[3]在大学中,计算思维不仅能振兴大学计算教育,而且会令科学与工程领域创造出革命性的研究成果。笔者在数据库课程的本科教学过程中,引入计算思维的理念,探索以培养计算思维能力为核心的新教学模式,在教学过程中以数据库知识为载体,贯通知识、能力和素质,强调创造能力和适应能力的培养,为数据库课程的教学提供新的思路。 一、计算思维 计算思维的概念是美国卡内基·梅隆大学计算机系主任周以真教授于2006年首次提出的,定义计算思维为:运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。[4]如同所有人都具备“读、写、算”能力一样,计算思维是必须具备思维能力。计算思维的本质是抽象和自动化,它们恰好反映了计算的根本问题,即什么能被有效地自动进行。 具体地,计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法:计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个困难的问题阐释成如何求解的思维方法;是一种采用抽象和分解的方法来控制

计算思维课程标准 (2)

《计算思维》课程标准 一、课程性质、定位与设计思路 (一)课程性质 计算思维是计算机软件的专业基础必修课程,课程代码为。课程学时为48课时,其中理论课32学时,上机16学时。该课程的后续课程为C#程序设计、操作系统、数据库程序设计、数据结构。本课程采用教材为:郭艳华,马海燕主编的《计算机与计算思维导论》,电子工业出版社出版。 (二)课程定位 大学计算思维课程是面向大学一年级学生开设的,与大学数学、大学物理有一样地位的通识类思维教育课程。本课程为计算机相关专业技术人员提供必要的专业基础知识和技能训练。通过本课程的学习,使学生能够了解计算机发展历程、基础知识、宏观与微观的计算机系统、信息存储的基本概念、网络世界的信息共享与计算以及计算思维问题求解思想,对计算机的历史、发展现状、未来发展趋势均获得一定了解,为后续的计算机相关课程奠定一定的基础。对于培养学生的独立思考能力、分析和解决问题的能力都起到十分重要的作用。 (三)课程设计思路 本课程标准从计算机软件技术专业的视角出发,以满足本专业就业岗位所必须具备的计算机专业基础为目标,教学内容设计通过岗位工作目标与任务分析,分解完成工作任务所必备的知识和能力,采用并列和流程相结合的教学结构,构建教学内容的任务和达到工作任务要求而组建的各项目,以及教学要求和参考教学课时数。通过实践操作、案例分析,培养学生的综合职业能力。

(四)本课程对应的职业岗位标准 本课程主要针对计算机软件行业、电子商务、信息家电、工业企业等部门,从事软件设计、开发测试、移动应用开发、数据库管理与开发等岗位的的技术技能型人才。主要工作岗位有软件开发工程师、数据库管理员、软件测试人员以及系统维护员等所有与计算机相关的岗位。 二、课程目标 (一)总目标 本课程旨在提高学生的信息素养,使同学在了解计算机相关历史、原理、发展的同时,培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。计算思维要求学生能够对获取的各种信息通过自己的思维进行进一步的加工和处理,从而产生新信息。因此,在大学里推进“计算思维”这一基本理念的教育和传播工作是十分必要的,计算思维在一定程度上像是教学生“怎么像计算机科学家一样思维”,这应当作为计算机基础教学的主要任务。 (二)具体目标 1、能力目标 (1)专业能力:通过本课程学习,学生了解计算机的发展历程、计算机信息存储的理论、宏观与微观的计算机系统、网络世界的信息共享与计算、计算思维的问题求解思想、计算机发展新技术等内容。从宏观角度对这门学科有全面的了解 (2)方法能力:本门课程主要强调学生思维能力的训练,培养学生科学的认知能力,让学生理解和建立“信息、计算、智能”这三大核心科学概念,围绕计算思维的精髓培养学生掌握以“合理抽象、高效实现”为特征的构造性过程的能力;让学生了解学科发展,展示计算之美。 (3)社会能力:培养学生严谨的工作态度、团队合作精神和创新创业能力,为学生深入学习和运用专业知识与技能奠定基础,同时使毕业生在工作岗位上,表现出很强的适应性,实现学生就业与岗位的零距离。 2、知识目标 (1)了解计算机的发展历程、掌握计算机能做什么,了解什么是计算思维; (2)了解为什么计算机内部只能用0与1来表示,了解二进制如何来呈现数字世界、

基于计算思维培养的Scratch教学三步曲 教育文档

基于计算思维培养的Scratch教学三步曲当前,以Scratch为代表的可视化图块式编程工具,以其低门槛、高界限、阔空间的特点,受到了广大信息技术教师和中小学生的青睐,也就是说,Scratch容易入门,并且有机会制作较为复杂的项目,逐步进入中小学信息技术课程。如何搞好Scratch 的普及教学,是我们面临的新课题。如果采用传统的程序设计教学观念和教学法,让学生先学会各种命令,然后,再进行编程设计,难以达到理想的教学效果。学习程序设计并不一定学习所有功能,而是要根据项目的需要找到相应的方法来解决问题。我们可以变“教学生用计算机”为“让学生教计算机”,在项目设计过程中,学生对真实世界中的现象提出假设,并在计算机中进行测试,教计算机按照自己的思路去做,达到学会设计的目的。 计算思维是近年来信息技术教育领域普遍关注的热点话题,为了更好地表征和评价学生学习程序设计的活动及其学习结果,我们引入计算思维三维框架,即计算概念、计算实践、计算观念。计算概念是设计者在编程时频繁接触,并在熟练运用中不断加深理解的一组概念,在Scratch中主要有顺序、循环、并行、事件、条件、运算符、数据等;计算实践关注学生的学习过程和问题解决策略,也就是关注学生如何学,包括递增和重复、测试和调试、再利用和再创作以及抽象和模块化;计算观念是学生除概念、实践外的人格塑造,包括表达、联系和质疑,也是作为技术生产者.

自信表现。 从循序渐进的角度出发,可以将Scratch学习分为故事创编、个性游戏、项目设计三个层次进行,每个层次制作1-2个作品,打破零散概念的教学,学生从项目中学习,更容易整体掌握。在教学过程中,注重学生的自主探索,逐步发展计算概念和计算实践的熟悉度和流畅性,从而培养学生的计算观念,最终达到培养学生创新能力的目标。 一、故事创编,走进Scratch Scratch采用模块化的指令集,学生比较容易上手,在故事创编层次中,学生通过创建包括角色、场景来讲故事,接触了包括顺序、事件、循环、并行等计算概念。顺序概念有助于学生将一系列任务表达为计算机执行的指令序列。事件概念可以让学生设计多种触发动作的情境,如:“当绿旗被点击,那么……;当对象被点击,那么……;当空格(或者其他键)被按下,那么……”初步体会互动媒体的本质。循环概念可以让学生明白重复执行相同代码序列的机制。并行概念可以让学生设计不同对象间同时执行的多个脚本。 在故事创编过程中,教师引导学生逐步完善故事情节。首先,从单角色入手,学生利用顺序结构,让角色和观众打个招呼,从中学会字幕、声音的制作。接着,学生可以尝试给故事选择合适的场景,分清角色和背景的异同。在制作脚本时,部分学生提出背景和角色的控件不完全一致,强调要遵循先选择后操作的规.

计算思维之我见

计算思维之我见 摘要:教育的基础性确定了人才培养能力导向的基本要求,人类迄今所实践的三大科学研究范型更具体地给出了计算思维能力培养的指向。不同的人才未来将面对不同的问题空间,决定了他们对计算思维能力不同的要求。本文用朴素的、狭义的和广义的计算思维进行区分;而计算思维能力的培养需要建立意识、了解功能、掌握方法、会用工具,最终才能形成能力。 关键词:研究范型;思维方式;朴素计算思维;狭义计算思维;广义计算思维;能力培养 从2002年8月笔者第一次在《中国计算机科学与技术学科教程2002》中使用“计算思维”这个词描述计算机科学与技术专业人才的四大专业基本能力之一[1],到现在已经有十余年了,后来又在编著的教材中谈到计算思维能力的培养[2-5]。其间,美国的周以真教授2006年3月在COMMUNICATIONS OF THE ACM 上发表了Computational Thinking一文[6](王飞跃等曾将此文翻译介绍给国内读者),之后又有一些学者就计算思维发表了有关研究结果[7,8]。后来人们发现,Seymour Papert早在1996年就提出了计算思维[9]。近几年来,我国有一大批学者开始跟进研究,特别是在教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会的带领下,在我国非计算机专业计算机课程教育领域开展了颇具声势的研究与实践,对计算思维及其培养有了一些认识,取得了一些成果[10]。2012年1月30日-2月3日,2006-2010教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会联合全国高等学校计算机教育研究会和中国计算机学会教育专业委员会召开了一次主任(理事长)扩大会议,就计算思维等多个问题进行了研究,形成了“积极研究和推进计算思维能力的培养”的基本意见[11]。总体上看,人们对计算思维的认识以及如何进行计算思维能力的培养还处于相对初始的阶段,很多问题还有待进一步的研究和实践。本文将计算思维作为一种与计算机及其特有的问题求解紧密相关的思维形式,并将人们根据自己工作和生活的需要,在不同的层面上利用这种思维方法去解决问题,定义为具有计算思维能力。基于此,本文从“能力培养”及其不同要求的角度出发,将计算思维分为朴素的计算思维、狭义的计算思维和广义的计算思维,以描述不同人群对计算思维能力培养的各自侧重。 一、作为重要基础之计算思维 计算思维中的“计算”是广义的计算。随着信息化的全面推进,“计算机”变得无处不在、无事不用,网络(包括物联网等)延伸到各个角落,加上数据积累的简单化、容易化,使计算思维成为人们认识和解决问题的重要思维方式之一[11]。一个人若不具备计算思维能力,将在从业竞争中处于劣势;一个国家若不使广大受教育者得到计算思维能力的培养,在激烈竞争的国际环境中将不可能引领而处于落后地位。计算思维能力,不仅是计算机专业人员应该具备的能力,而且也是所有受教育者应该具备的能力。计算思维能力,也不简单类比于数学思维、艺术思维等人们可能追求的素质,它蕴含着一整套解决一般问题的方法与技术。

以计算思维培养为目标的Excel微课程设计

以计算思维培养为目标的Excel微课程设计 “电子表格的设计与制作”是《上海市信息科技课程标准》中初中信息科技课程内容的一个部分,是计算机处理数据也是初中信息科技学业水平考试的一个重要内容。电子表格软件有其显著的特点,那就是操作容易理解难,上手容易深入难,做练习容易解决问题难。以往在教授这部分内容时,教师们会侧重学生基本技能的达成,关注“怎么做”,而忽略“是什么”和“为什么”。因此基本教学方法停留在“教师讲授+学生操练”,评价方式也相对单一,学生只需要完成一定数量的练习,即可过关。这种教学模式确实能使学生在考试中取得较好的成绩,但由于他们对所学内容缺乏一定程度的理解,因此容易遗忘,也不可能真正从思维层面和能力层面得到提升,学生“想不到”利用电子表格来解决问题,也“不会”将其应用于日常生活。随着各学科对学生思维培养的日渐重视及“计算思维”概念的逐步深入,笔者尝试换一种思路来设计本单元,即“基于计算思维培养的Excel 微课程设计”。 课程目标 掌握Excel的基本技能依然是学习的重点,包括表格的设计、数据的输入、计算、简单函数应用、图表创建等。但

除此之外,笔者将目标重点定位在以下三点:①注重思维培养。主要是计算思维的培养,重点在抽象和建模。②注重问题解决。注重从问题开始的数据设计、建模、分析的全过程。 ③注重自我学习。引入MOOC模式,利用Moodle课程平台,让学生体验自我学习的过程,为他们应对未来的开放课程时代做准备。 Excel教学内容中计算思维的体现 计算思维是运用计算机科学的基本概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等一系列涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。这个广为流传的定义是卡内基梅隆大学的周以真教授在2006年提出的。计算思维的核心概念是抽象、逻辑思维、算法和纠错。在Excel中,计算思维可以在以下几个方面得以体现。 1.抽象和自动化 抽象和自动化包括两个层面的概念,其一是将社会/自然现象进行抽象,表达成可以计算的对象,构造对这种对象进行计算的算法和系统,来实现社会/自然的计算,从而通过这种计算发现社会/自然的演化规律;其二是强调用社会/自然可接受的形式(如多媒体、虚拟现实、自动控制等)来展现计算及求解的过程与结果。Excel数据建模就是这两个层面的具体体现。将一个生活中的具体问题构建为一个简单的数据模型,在建构过程中,会涉及常量和变量、对象、运算符、

简谈计算机教学的计算思维教育理念

简谈计算机教学的计算思维教育理念 摘要:针对计算学科在跨学科领域的教学问题,分析计算学科的本质、现状及其在跨学科方面的应用,结合参加国内首次跨学科计算思维的学术活动的心得体会,阐述计算学科在跨学科计算思维方面的内容、思路与方法。 关键词:计算学科;跨学科;计算思维;创新思维能力;计算机教育 文章编号:1672-5913(2012)01-0014-04 2012年7月22-28日,北京大学李晓明教授主持了面向全国师资的一次传播跨学科计算思维的课程培训活动。跨学科教育是社会发展的需要,是高效率人才培养的需要,计算思维是在课程整合和专业调整之上的一个更前卫的全新理念。跨学科教育、计算思维是继计算学科规范发展、专业内涵建设、突出专业特色办学后又一提升教育质量的突破点。 1 计算学科的本质 计算学科诞生于20世纪40年代初,它作为现代技术的标志,已成为世界各国经济增长的主要动力,是现代科学体系的主要基石之一,计算机科学、量子力学、相对论、宇宙大爆炸模型、DNA双螺旋结构、板块构造理论等六大科学一起确立了现代科学体系的基本结构。 计算学科作为一门新兴学科,以数学和电子科学为基础,将理论和实践相结合。学科发展的动力来自于科学理论和工程技术发展的驱动,具有自身发展的深度和广度,尤其是应用需求的牵引推动了学科持续高速的发展,并且具有很强的开放性、包容性和吸纳性,其应用广泛普及且与其他学科相互渗透,呈现多学科的交叉和融合,跨学科、跨方向的创新与应用形成计算学科发展的新形态,同时还具有促进其他学科发展的作用。作为一门独立的学科,计算机技术不但与数理化天地生等平行,而且逐渐演变成一种横向的科学技术,并已经成为如数学一样的典型通用技术,兼具理科和工科的双重特性。而从20世纪80年代开始,面对集成电路芯片设计的特约和深入研究所遇到的问题,人们开始认识到学科需要走向深化和普适化。 1.1计算学科的问题与要求 目前计算机的教育和应用存在一些严重的问题,如把计算机简单地作为工具使用的“狭义工具论”,或持“计算机就是编程”的错误认识。对计算学科认识的淡化,不利于对计算机科学的核心思想与基础概念的掌握,无法体验计算的愉悦。从工具使用到初步编程、从零碎的知识掌握到系统级内涵式设计、从跟踪模仿到计算思维的养成,这些积累和应用能很好地激发学生的创新能力和独立思考能力。将计算思维转变成一种普适思维,即一切皆可计算,从物理世界模拟到人类社会模拟,再到智能活动,都是计算的某种形式,包括形式化、模型化描述和抽象思维与逻辑思维能力。

浅析理科生的思维特点及其灵活性的培养

浅析理科生的思维特点及其灵活性的培养 泸州市龙马潭泸化中学毛世平 内容摘要:相对于文科生而言,理科生的思维呈现出功利性、单一性和抽象性的特点。这些特点既有优越性,也有某种程度的缺陷。其缺陷表现为灵活性较差。利用学科之间的内在联系互补互用来培养理科生的思维的灵活性非常必要。 关键词:理科生思维灵活性培养 愚以为,相对于文科生而言,理科生的思维存在着三个明显的特点: 一是抽象性。理科生所学的科目中,有四门功课是与数字打交道的。这些学科知识的运用重点都体现在题的演算上,而题的演算过程所遵循的那些公式、定理、公理、法则等都是些抽象的文字表述,经常接触这些内容,思维往往形成一种定势,其特点就表现为抽象性。 二是功利性。理科生做题前的思考往往就将目标锁定在结论上,整个做题过程中的步步推导环节自始至终都屈从于结论的要求,直到解出题中要求的那个结论为止,就算完成终极目标。很少学生要再回过头去思考、总结某题用了哪些知识,方法和步骤怎样,更不用说其他更多更全方位的思考和分析了。长此以往,理科生的思维就会潜意识地存在着很大的功利性,而缺少对问题的前瞻性和广位性的思考。 三是单一性。如果将文科生的思维方式比作太阳的光芒,向各个不同的方向发散开去,那么理科生的思维方式就像一条数轴,沿着一个方向延伸,体现出单一性。究其原因恐怕与理科生演算题的过程与结论有关。理科生在做题的过程中,由于受严密的逻辑推理的影响,思维的条理性十分明显,一旦方法确定,就沿着既定的思考方向进行下去,一环扣一环,直到解出题中要求的那个结论为止。在此过程中,思考是单一的,思维方向也是单向的,并且解出来的答案往往也是唯一的,某道题它的结果可能是“5”就是“5”,几乎不可能是“6”或者其他的,除了少数题有两个或三个答案以外。诚然,有些题固然有两种或三种解法,但是学生往往是找到其中的一种方法,解出相应的结果之后就成了,一般都很少再去思考另外的方法了,除非有特别的要求。因此理科生的思维就呈现出“一就是一,二就是二”的表征。对于学习理科而言,理科生在以上三方面的特点虽有极其突出的优势,但也在一定程度上存在某种缺陷,例如理科老师就明显地感觉到理科生的空间想象能力、文字表述能力、综合分析归纳能力偏差,这些都直接影响了思维的灵活性。实践证明,学生的思维灵活,接受能力就强,对知识的掌握和运用就可以达到一触即破、举一反三的功效;思维灵活,思考问题、分析问题就能左右逢源,得心应手,可以在尽短的时间内迅速解决问题,从而提高解题速度,,提高办事效率。由此可见思维灵活性的培养对学习知识的重要性。 心理学研究表明,学生的学习除了受智力因素的影响外,还受非智力因素

我国大学MOOC大学计算机-计算思维的视角概述题答案解析

我国大学MOOC大学计算机-计算思维的视角 概述题答案解析 . 概述题 第一单元什么是信息素养?信息素养包括哪些方面? 信息素养是指人们利用网络和各种软件工具通过确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用、交流信息,来解决实际问题或进行信息创造的能力。 信息素养包括四个方面,分别是:信息意识;信息知识;信息能力;信息道德。 什么是信息社会?信息社会有哪些主要特征? 信息社会是指以信息技术为基础,以信息产业为支柱,以信息价值的生产为中心,以信息产品为标志的社会;信息社会是指信息产业高度发展并在产业结构中占优势的社会。信息社会的主要特征: 1、经济领域的特征 (1)在信息社会中,信息、知识成为重要的生产力要素,和物质、能量一起构成社会赖以生存的三大资源;(2)在信息社会,劳动者的知识成为基本要求,劳动力结构出现根本性的变化,从事信息职业的人数与其它部门职业的人数相比已占绝对优势;

(3)信息社会是以信息经济、知识经济为主导的经济,它有别于农业社会是以农业经济为主导,工业社会是以工业经济为主导的经济。在国民经济总产值中,信息经济所创产值与其它经济部门所创产值相比已占绝对优势;(4)能源消耗少,污染得以控制。 2、社会、文化、生活方面的特征(1)社会生活的计算机化、自动化; (2)拥有覆盖面极广的远程快速通讯网络系统以各类远程存取快捷、方便的数据中心;(3)生活模式、文化模式的多样化、个性化的加强; (4)可供个人自由支配的时间和活动的空间都有较大幅度的增加;(5)科技与人文在信息、知识的作用下更加紧密的结合起来。 3、社会观念上的特征 (1)尊重知识的价值观念成为社会之风尚; (2)社会中人具有更积极地创造未来的意识倾向;(3)人类生活不断趋向和谐,社会可持续发展。 在哲学和逻辑学上,将思维分为形象思维与逻辑思维两种主要的思维形态,对于计算思维,你如何理解? 计算思维又叫构造思维,以设计和构造为特征,以计算机学科为代表的。它是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。其本质是抽象和自动化,通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题,如同“读、写、算”能力一样,计算

计算思维如何培养和评估

计算思维如何培养和评估 不要只是买一个新的电脑游戏,自己做一个;不要只是下载最新的应用程序,帮助设计它;不要单纯在手机上玩,编写它的代码。无论你在城市还是农村,电脑将是你未来的重要组成部分。如果你愿意工作,努力学习,未来将由你们创造。”这是美国总统奥巴马在2013 年“编程一小时”活动开幕时发表的讲话。 Wing教授(2011)重提此话题时对“计算思维”的定义:计算思维是指对问题进行阐释和解决的思考过程,并形成能被信息处理机构有效执行的解决方案。 “分析问题” “解决问题”这两个关键词 现在被广泛认可为构成计算思维的要素,及促进其学习和发展的课程基础的要素如下: 抽象和模式概括(包括模型和仿真模拟) 系统性信息处理 符号系统和及其展示控制流程的算法概念结构化问题分解(模块化)迭代,递归及并行思维条件逻辑 效率及性能限制 调试和系统错误监测 计算思维培养工具及其测评 “低地板,高天花板”,这些编程环境既需要满足易于初学者入门的程序(低地板),同样要具有具有良好扩展性满足高级程序员使用(高天花板)。对学龄儿童来说,丰富的计 算环境和有效的计算思维工具必须具有低门槛和高的上限两个特征,此外还需要包含一些脚 手架工具,支持编程移植性,支持公平,具有系统性和可持续性等特征(Repenning, Webb & loannidou , 2010 )。 评估学生对解决问题的抽象能力、条件逻辑、算法思维等计算思维概念的理解和使用。一直以来,教育界都呼吁用解构、反向工程和调试程序这些指标评估儿童在计算环境下的理解力。Fields, Searle, Kafai和Min (2012)曾通让学生调试预设的故障电子织物来评估其工程和编程技能。Han Koh, Basawapat na, Benn ett和Repe nning (2010)则用一些高难度的问题对学生进行评估,这种使用潜能激发式的方法在实际操作中取得了一些成效。 从少儿编程看计算思维”的习得与养成编程是指书写一种计算机语言,用计算机能够理解的方式,负责向它发出精确的指令,来完成我们设定的具体问题,属于一种人机交互过程。 学习编程的核心,不在于掌握具体哪一种计算机语言。编程语言在不断革新,几行今天 所谓炫酷的代码,在不久的将来一定会成为老掉牙的古董。 学习编程的本质,实则在于思维方式的养成,是一种计算性的思维方式。通过编程获得 的计算性思维逻辑,可以有效得以创造性地进行具体的学习和实践活动 这种思维方式看似遥远与抽象,其实从日常生活,到知识的学习和研究,再到公司的决策,人类的工作生活都与计算性思维息息相关、紧密相连。 计算思维(Computational Thinking),卡内基梅隆大学( Carnegie Mellon University,简称

高二文科生数学成绩差怎么逆袭

高二文科生数学成绩差怎么逆袭 好多同学说,在高中数学、高中语文、高中英语这三门学科里,数学是最难的,但成绩提高最快的也是数学。因为语文和英语需要时间积累,但是数学只要找对方法,就可以快速提高成绩。那么,高二文科生数学成绩差怎么逆袭呢? 如何学好高中数学高中数学解题方法与技巧怎样学好高中数学高中数学怎么学成绩提高快 一、回归课本 从高二开始,学生就应该增强自己从课本入手进行研究的意识。同学们可以把每条定理、每道例题都当做习题,认真地重证、重解,并适当加些批注。要通过对典型例题的讲解分析,归纳出解决这类问题的数学思想和方法,并做好解题后的反思,总结出解题的一般规律和特殊规律,以便推广和灵活运用。另外,同学们要尽可能独立解题,因为求解过程,也是培养分析问题和解决问题能力的一个过程,更是一个研究过程。 二、记好笔记,注重课堂 学生日常在听课时要集中注意力,把老师讲的关键性部分听懂、听会。要注意思考、分析问题,但是光听不记,或光记不听必然顾此失彼,课堂效益低下,因此应适当地有目的性地记好笔记,领会课上老师的主要精神与意图。 三、做好作业,讲究规范 在课堂、课外练习中,培养良好的作业习惯也很有必要。学生平常在做作业时,不但要做得整齐、清洁,还要有条理,作业独立完成,讲究效率,拖沓的做作业习惯容易使思维松散、精力不集中,这对培养数学能力是有害而无益的。 四、写好总结,把握规律 高二文科生要想学好数学,学生们应该经常做好总结,把握规律。通过与老师、学生平时的互动交流,可以逐步总结出一般性的学习步骤,包括:制定计划、课前自学、专心上课、及时复习、独立作业、解决疑难、系统小结和课外学习几个方面,简单概括为四个环节预习、上课、整理、作业和一个步骤复习总结。每一个环节都有较深刻的内容,带有较强的目的性、针对性,要落实到位。应坚持“两先两后一小结”先预习后听课,先复习后做作业,写好每个单元的总结的学习习惯。 最牛高考励志书,淘宝搜索《高考蝶变》购买! 1、对于容易犯的错误,要做好错题笔记,分析错误原因,找到纠正的办法;不能盲目做题,必须在搞清楚概念的基础上做才是有效的,因为盲目大量做题,有时候错误或者误解也会得到巩固,纠正起来更加困难。

如何培养小学生数学计算思维能力

如何培养小学生数学计算思维能力 涌山小学熊国军 目前小学数学计算教学的现状令人堪忧,《数学课程标准》明确指出要学生了解四则运算的意义,掌握必要的运算和估算技能。相比较而言,老课程标准对学生计算的能力提了很多要求,如计算方法、技巧与速度等,而现在却很少提了。由于先进而简便的计算工具日益普及,社会生活对计算技能的要求正在逐步降低,因此,在我们的教学过程中发现学生的计算能力比以前下降了,主要表现在计算正确率下降、速度减慢等等。 因此,计算教学决不容忽视。如何提高学生的计算思维能力,让学生“正确、迅速、灵活、合理”地进行计算呢?在教学工作中,针对以上问题,结合自己的教学经验,总结几点心得如下: 一、发现问题,做到对症下药 一般地说,学生在练习时产生的错误,都具有相通性,又具有普遍性,在教师指导下,有些比较容易纠正和克服,有些则纠正起来就比较困难,特别是这种错误在头脑中已经生根。所以我在平日教学中善于及时了解、收集笔算中存在的问题,有预见性、有针对性地选择常见的典型错例,与学生一起分析、交流,通过集体“会诊”,达到既“治病”又“防病”的目的;对于那些形近而易错的试题,则组织对比练习,克服思维定势的消极作用,培养学生比较鉴别的能力。 纠错题型上的练习我通常这样设计对学生的要求:判断对错→找出错误处→分析错误原因→改正→总结出预防同类错误的方法。在

练习形式上安排有多种形式:可做单项练习,如判断题、找出各题错误处、改错题等练习;也可以做综合练习;可以把各类错题印在作业纸上,课上发给学生改,也可以让学生拿出自己的作业本、错题本,对自己作业中的错题重新分析订正等。 二、加强理论、法则学习来提高计算能力 正确的运算必须在透彻地理解算理的基础上,学生的头脑中算理清楚,法则记得牢固,做四则计算题时,就可以有条不紊地进行。在整数乘法中出现的错例24×5=100,很典型的反映了学生在学习算理的过程中,没有很透彻地理解乘法算理,过于粗心大意,关于乘法进位的数字该怎么处理学生是比较模糊的。再者除数是小数的除法中的两个错例:1.44÷1.8=8,11.2÷0.05=22.4。再如在用简便方法计算题:967-399=967-400=567也说明了学生对于加法的算理理解不够深刻。 要明白的顺序和运算定律的意义,运算顺序是指同级运算从左往右依次演算,在没有括号的算式里,如果有加、减,也有乘、除,要先算乘除,后算加减;有括号的要先算小括号里面的,再算中括号里面的。小学教材中主要讲了加法的交换律、结合律,减法的一个性质:“从一个数里减去两个数的和等于从这个数里依次减去两个加数。”以及乘法的交换律、结合律和分配律。这几个定律对于整数、小数和分数的运算同时适用,用途是很广泛的。两个错例中[427-(27+75)=475 ,87×2÷87×2=1,都说明了学生对于计算法则和运算定律的错误认识。

计算思维作业

计算思维作业 1、试阐述思维的关键内容。结合本学期所学关于计算思维知识,结合自身专业 领域或日常学习与生活中的体会,讨论有哪些计算思维内容得以实际运用,它们是如何改变人们身边的现状? 答:计算思维应当成为所有学校所有课堂教学采用的一种工具。计算思维不仅仅是计算机专业学生所拥有的思维方式,其实它慢慢地与学生的读写算能力一样,会成为人类最基本的思维方式,成为每个人拥有的最基本的能力。许多人认为计算科学就是计算机编程,就只能和计算机打交道,而计算思维也只有计算机专业的学生需要掌握。其实并非如此,恰恰相反,计算思维是一个可以引导着所有努力奋斗的人去实现自己梦想的思维模式,它不仅可以帮助你成功,而且可以让你非常明确自己需要奋斗的目标并为之努力奋斗。因此我们就知道,学计算机专业的学生并不一定将来就非得在计算机领域发展,要让学生在学习的过程中有个良好的心态,毕业找工作有个正确的定位,即使学生将来真正从事了与计算机无关的职业,也要明白绝对不是几年的学白上了、几年的专业知识白学了,学习过程中教会的并不都是些专业的理论知识,更多的是遇见问题如何分析处理以及你为人处事的能力。 2、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 为理解等一系列思维活动。是三大科学思维(逻辑思维、实证思维、计算思维)之一。试从计算思维的本质讨论大学生如何培育和提高自身的计算思维素养。 答:计算机科学从本质上源自工程思维,因为我们建造的是能够与实际世界互动的系统[2]。目前,计算机应用已经深入到各行各业,融入人类活动的整体,解决了大量计算时代之前不敢解决的问题。实践是指计算机学科的设计过程,基础的技能是每位学生未来适应社会、为社会服务所必须掌握的。学生的应用能力一般是指编程能力和系统开发能力,它是要通过实验教学环节不断加深和加强。在这其中,不断拓展对计算思维的理解和认识是非常重要的。在这样的思维指导下,我们可以采用多样化的学习方式。例如,在计算机专业课程的学习中,教师可在给定范围后,让学生上机自由操作,支持和鼓励学生提出问题并自行解决问题,鼓励学生进行科技创业活动。这样做将有利于发挥我们的想象能力,培养我们的创造性思维。 3、关注点分离思维和系统观都是典型的计算思维,结合自身专业领域生活体 会,讨论关注点分离和系统观的运用。 答:作为最重要的基石思维之一,关注点分离式计算机科学在长期实践中确立的一项方法论原则。关注点分离是日常生活和生产中广泛使用的解决复杂问题的一种系统思维方法。大体思路是,先将复杂问题做合理的分解,再分别仔细研究问题的不同侧面(关注点),最后综合各方面的结果,合成整体的解决方案。在概念上分割整体以使实体个体化的观点。例如web设计中体现了关注点分离的思想。网页中2的内容比较庞杂,HTML标记语言既要标记文档的结构又要标记文档的格式,或者说是展现。最初的HTML不仅标记结构也标记网页如何展现。因此,就出现了如<P>这样的表示结构元素混杂的局面。人们发现应该把HTML进行一番清理,是HTML只表示结构,而把如何展现的责任完全分离出来。

(新)计算思维论文

计算思维论文 班级: 学号: 姓名:

计算思维论文 摘要:尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色,但是,显而易见,它们的互补性很强,可以相互促进。比如,计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收,最终丰富计算机方法论的内容;反过来,计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高。介绍了计算思维与计算机方法论存在的密切联系,以及以学科认知理论体系构建为核心的计算机方法论在中国的研究与应用。相对而言,计算思维的研究主要在国外,主要是在美国和英国,他们研究的重点放在计算思维的过程及其实质和特征上。此工作有助于人们对计算思维与计算机方法论的认识,以及对它们展开进一步地深入研究。 1.背景: 计算思维是什么本文所指的计算思维,主要指2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette札Wing)教授在美国计算机权威杂志,ACM会((Communications oftheACM))杂志上给出,并定义的计算思维(ComputationalThinking)E¨。 周教授认为: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。为便于理解和应用,本文将定义中的“基础概念”更换为更为具体的“思想与方法,这样,计算思维又可以更清晰地定义为:运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、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。以上是关于计算思维的一个总定义,周教授为了让人们更易于理解,又将它更进一步地定义为: (1)通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的思维方法;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,是一种多维分析推广的类型检查方法I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(SoC方法); (2)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,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法;是利用启发式推理寻求解答,也即

程序设计中常用的计算思维方式

程序设计中常用的计算思维方式 算法思维 逻辑思维 第1章正确认识和处理整体与部分的关系 概述: “整体”与“部分”是一对虽然对立、但并非僵化不变的概念。在一定条件下,“部分”可以看作“整体”,“整体”又可以看作是另一个“整体”的“部分”,两者相互依存和影响。“整体”与“部分”又可以相互转化的。“整体”的问题可以分割成“部分”来处理,“部分”的问题也可以通过“整体”来解决。 1.1 整体实现的关键是准确地应用必要条件 A、选择有助于简化问题、变难为易的必要条件 这里面就是说我们要在坚持“简化问题、变难为易”的原则下,尽力寻找“精确”的必要条件,以缩小求解范围,提高出解速度。当碰到一道难题时,总是尝试从最简单的特殊情况入手,找出有助于简化问题、变难为易的必要条件,逐渐深入,最终分析归纳出一般规律。 B、合成必要条件,从整体结构上优化 在搜索和动态规划中,必要条件有期很好的应用价值。一般地,对于深度优先搜索和广度优先搜索,如何限制搜索范围、减少搜索量最有效的手段是“剪枝”。然而由于问题的错综复杂,所以我们要找最高效的优化条件,来提高程序的效率。所以我们可以尝试从多个侧面分析寻找必要条件,把问题分解,根据各部分的本质联系,将各方面的必要条件综合起来使用。 C、必要条件与原有模型比较、更新算法 上面所说的两种优化程序的策略其实是都是在“缩小求解范围”,改进在有算法的基础上进行的,属于局部优化。然而精确选择揭示问题本质的必要条件,与原有的模型比较, 小结:必要条件是逻辑推到的理论依据,也是思考过程的一种取向。解题时,若能寻找出精确的必要条件,一方面能帮助我们揭示问题的本质,设计出正确的算法;另一种方面又能“缩小求解范围”,提高算法效率。因此,准确地应用必要条件是整体实现的关键。所以我们要在坚持“具体问题具体分析”的原则,不拘一格,灵活处理;在分析问题时,要勤于思考,善于发现。 1.2 整体思考的一个重要角度是“守恒” A、从具体问题中抽象出守恒量 守恒量需要通过联想和化归思维将其抽象出来,从问题本身的结构中抽象出守恒量。 B、根据问题的本质构造守恒量 有时候,如果能为每一个元素标一个权值,就可以揭示问题“守恒”规律。在总价值不变的前提下,或许能将整个问题转化成一个简单的、或者是经典的问题。比如构造成Fibonacci数列等。 C、在交互式问题中构造变化中的不变量 考虑可能出现的各种情况和最优策略,找变化中的不变量,运用“守恒”法寻找解题的突破口 小结:守恒是问题分析问题的一种思维方式一种整体意识和解题方法,通过联想和化归思维将其抽象出来。 1.3 提高整体实现效率的基本途径是“充分利用有效信息”和“压缩冗余信息” A.计算过程中充分利用有效信息: 在记忆化搜索和动态规划中充分利用信息,特别指出在动态规划中改变状态的表示含义对优化问题是个很好的策

浅谈如何解决文科生学习数学的困境

浅谈如何解决文科生学习数学的困境 数学作为衡量一个人能力的重要学科,从小学到高中绝大多数同学对它情有独钟,投入了大量的时间与精力.然而并非人人都是成功者。尤其是文科生在平时教学中,好多学生都是一听就懂,一看就会,但是一做就错。经过这几年的教学经验,我谈一点自己对文科生学习数学困难的看法及提高成绩的做法。 1文科生学习数学困难的原因 针对我所带两个班级学生学习数学的情况及考试存在的问题,对文科生学习数学困难的原因,我总结了以下几点。 1.1文科生数学素养差。学生普遍偏形象思维,弱逻辑思维,文理分科时扬长避短,把数学当作“短”避,仅以为文科数学起点低,要求低,却不知文科数学同样要求具有基本的数学思想,运算技巧。学生对那些不具体的,抽象的数学问题不能抓住本质,转化为一定的数学模型去分析解决。 1.2文科生对数学的学习缺乏信心和毅力。我校文科生中女生占的比例远远大于男生,男生大多都是基础薄弱,学习习惯差;女生学习数学比较注重基础,学习较扎实,喜欢做基础题,但解综合题的能力较差,更不愿解难题;忽视上课听讲和能力训练;女生注重条理化和规范化,按部就班,喜欢模仿,注重细节但适应性和创新意识较差。女生依赖性较强,自主学习能力较差,遇到不懂的,不愿意认真思索,喜欢立刻就请教老师和同学,思维训练跟不上。对数学的学习缺乏信心和毅力。 2提高文科生数学成绩的几点做法 一方面文科班的同学大部分数学基础不扎实,对数学缺少兴趣,信心不足,畏惧数学;另一方面,大家又对学好数学抱有美好的愿望,默默下决心,争取一搏,体现个人价值。在这矛盾与困惑中会逐步形成焦虑心理,欲速则不达,甚至导致恶性循环。如何有效地提高高中文科数学总复习的质量,一直是大家共同探讨的问题,下面是我的一些做法。 2.1正视学生的差异,树立正确的教学观。文科生非智力因素的差异十分明显,教师应正视差异,善于找学生的闪光点,适时地给予表扬和鼓励,通过学生乐于接受的语言和行为,给学生以真诚的关爱,尊重每一个学生,相信每一个学生都愿意学习,都愿意学好数学,都愿意获得成功的体验。只不过这需要一个过程,我们只有将工作做细,做实,真诚对待学生的每一点进步,每一点收获,鼓励学生敢于动手。 2.2激发学生学习动机,提高学习兴趣。爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”,心理学家也认为:兴趣是推动学生学习的内在动力,可见数学教学的成败,很大程度上取决于学生对数学学习的兴趣,没有兴趣的学习只能消磨学生智慧。现实生活中信息技术、经济管理、环境问题、债务问题等都需要人们有效地运用数学。通过对一些应用数学的实例,可以激发学生学习数学的兴趣,并使学生产生学好数学的责任感和使命感。因此在复习中仍需强化学生的“好奇心”。进一步培养学生的探索精神,巧设问题,在兴趣上做一些文章,让不同层次的学生从中获得有益的信息,主动投入到学习中来,学生有了成功的体验就更有利于培养学生数学学习兴趣,调动学生学习积极性,活化课堂,使原本比较枯燥的复习工作充满几分生机。 2.3基础知识抓落实,形成知识体系,使学生养成良好的解题习惯,多总结,

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