基于计算思维方式的启发式软件工程教学
计算教学的方法与技巧
计算教学的方法与技巧在当今信息化时代，计算机已经成为了人们生活中不可或缺的工具。
而计算教学作为一门重要的学科，如何有效地传授给学生，成为了每一位教师都需要解决的问题。
本文将介绍一些计算教学的方法与技巧，帮助老师们更好地进行计算教学。
一、理论教学与实践结合计算教学应该注重理论与实践相结合。
在讲解计算概念和原理的同时，教师应该引导学生进行实际操作，亲自体验计算的过程。
例如，可以让学生使用计算机软件进行实际计算，或者进行计算实验。
通过实践让学生深入理解计算的原理，掌握计算的方法。
二、启发式教学方法计算教学应该注重启发式教学方法。
启发式教学是一种通过引导学生思考和探索的方式，从而培养他们解决问题的能力。
在计算教学中，教师可以设立问题情境，引导学生通过自主探究和合作学习的方式解决问题。
通过这种方式，学生会主动思考，积极参与，提高他们的计算能力和解决问题的能力。
三、差异化教学策略计算教学应该注重差异化教学策略。
每个学生的学习兴趣和能力都不同，教师应该根据学生的特点和需求进行针对性的教学。
可以采取分层教学的方式，设置不同的教学内容和活动，让每个学生都能在适宜的学习氛围中进行计算学习。
同时，还可以借助计算机辅助教学的工具，提供个性化的学习资源和学习环境，满足不同学生的学习需求。
四、学习工具的灵活应用计算教学应该注重学习工具的灵活应用。
计算机软件和互联网资源可以帮助教师更好地进行计算教学。
教师可以使用专业的数学软件，如MATLAB和Mathematica，通过展示具体的计算案例，加深学生对计算的理解。
此外，教师还可以使用教学网站和在线学习平台，提供丰富的学习资源和练习，促进学生的自主学习和交流。
综上所述，计算教学的方法与技巧对于教师来说至关重要。
只有通过合理的教学方法和技巧，才能更好地引导学生，培养他们的计算思维和解决问题的能力。
通过理论教学与实践相结合、启发式教学方法、差异化教学策略和学习工具的灵活应用，计算教学将会更加有效和有趣，真正满足学生的需求。
计算思维与程序设计
计算思维与程序设计张建莉【摘要】面向对象程序设计课程是大学计算机基础教学的核心课程,其中的许多知识点为计算思维提供了很好的诠释和生动的案例.区别于中学计算机教育,本文在大学非计算机基础专业程序设计课程教学中引入计算思维理念,从课堂教学和实践环节探讨了培养学生计算思维的思路与方法,为培养具有科学思维和创新能力的、训练有素的科技人才起到积极的探索作用.%The object-oriented programming course is the core course of computer basis teaching, many knowledge points of which provide commendable interpretation and vivid case for computational thinking. Unlike high school's computer education, this paper introduced the concept of computational thinking in the teaching of programming course for non-computer major and discussed the idea and methods of cultivating students' computational thinking in terms of teaching and practice, which played an active exploring role in cultivating well-trained talents with scientific thinking and innovation ability.【期刊名称】《农业网络信息》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P125-127)【关键词】科学思维;计算思维程序设计课程【作者】张建莉【作者单位】长治医学院计算机教学部,山西长治 046000【正文语种】中文【中图分类】G642科学思维包括理论思维、实验思维和计算思维。
高中信息技术课程教学中计算思维的培养
高中信息技术课程教学中计算思维的培养摘要：信息技术这门课程在高中教育体系当中的地位也逐渐水涨船高，可以确定的是信息技术必然会持续性地引领社会未来发展的主流，所以让学生掌握基本知识和相关技术操作是该课程需要达到的教学目标。
而计算思维的培养能够让信息技术课程的广度得到提升，能够让学生的解决问题能力和信息素养得到进一步提升。
在当前的高中信息技术教学中缺少了如何确定学生的计算思维在课堂教学的培养过程中得到了有效的培养，这就需要教师进行深入地探讨研究。
关键词：高中信息技术；计算思维；培养引言随着信息技术的不断发展和进步，社会和学校越来越重视高中生计算思维的培养，学校发展信息技术的教学，有利于高中生养成良好的信息素养，教师应重视提升学生的信息素养，同时学生也要意识到信息技术学科对提升个人学习能力的积极作用，保证自身的学习质量和学习效率，本研究主要从高中信息技术学科学生计算思维培养的价值、措施策略等几个方面进行了探讨。
一、计算思维在高中信息课堂中的培养价值计算思维是一种思维上的活动，主要是本意指的是选择合理高效的方式来解决问题，将一些较为困难繁杂的问题转化为易于理解的问题，这样不仅能够对问题涵盖的各个方面进行合理清晰的阐述，而且也能够让学生轻松理解解答问题的流程以及方法，最终才能达到梳理出解决思路的目的。
教师应当通过计算思维融会贯通问题解决所选的常规思维方法，更加注重解决问题的策略，通过循序渐进的方式给予学生良好的指导，让学生能够找寻到解决问题的切入点，只有这样才能真正达到解决问题的目的，达到保障问题高效解决的效果。
通过计算思维的培养，不仅能够帮助学生掌握解题模式，而且也能够引导学生在解题之前学会对问题的多样性以及潜在性进行了解，达到重现并还原复杂问题情境的目的，这样不仅可以深刻地领会到问题的创建以及构思的过程，而且也能够帮助学生巩固问题的解决策略。
计算思维可以帮助学生强化对于数据的分析能力，这样不仅可以达到引导的效果，而且也能够经由反复的数据处理以及运算训练，提高学生对于数字的敏感程度，这样才能真正落实学生多元思维意识的培养，最终落实学生解题速率的提升。
计算思维在高中信息技术课程教学中的培养策略
计算思维在高中信息技术课程教学中的培养策略随着信息技术的不断发展，计算思维已经成为了一种必备的能力。
高中信息技术课程作为培养学生计算思维的重要途径之一，在教学中应该如何培养学生的计算思维呢？本文将从课程设计、教学方法、实践活动等方面提出培养策略。
在课程设计上，要充分考虑培养学生计算思维的需求。
课程的目标应明确提出要培养学生的计算思维能力，通过课程设计设置合理的学习目标和学习内容，让学生在学习信息技术的过程中培养计算思维。
课程设计中可以引入一些问题解决的任务，让学生在解决问题的过程中培养计算思维。
在教学过程中也要注重培养学生的创新思维，可以设置一些创新性的课程项目让学生进行独立思考和实践。
在教学方法上，要注重培养学生计算思维的过程。
教师在教学过程中要注重引导学生进行思考和讨论，而不是单纯的传授知识。
可以采用启发式教学法，通过提问、案例引导等方式激发学生的思考能力。
教师可以提出一些具有挑战性的问题，引导学生进行分析和解决，培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
可以鼓励学生参与小组合作学习，通过协作解决问题的方式培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
然后，通过实践活动培养学生的计算思维。
实践活动是培养学生计算思维的重要途径之一。
可以设置一些开放性的实践任务，让学生在实践中遇到问题并解决问题，培养学生的创新思维和实践能力。
可以组织学生参加一些编程比赛或项目实践，让学生在实践中不断提升计算思维能力。
要注重评价学生的计算思维能力。
教师可以设置一些与计算思维相关的测评指标，如问题解决能力、创新思维能力、逻辑思维能力等，通过测试、作业、项目评估等方式评价学生的计算思维能力。
也要注重给学生提供反馈和指导，及时发现学生的问题并帮助他们提升计算思维能力。
培养学生的计算思维是高中信息技术课程教学中的重要任务。
通过合理的课程设计、教学方法和实践活动，可以有效培养学生的计算思维能力，提高他们解决问题和创新的能力。
以计算思维能力培养为导向的程序设计教学研究
以计算思维能力培养为导向的程序设计教学研究[摘要]针对计算思维培养的重要性和计算机教学在该方面教学的不足，本文在分析了计算思维的特点之后，探讨了在任务驱动的程序设计教学中融入计算思维的基本概念和方法。
实施的教学案例表明该教学方法能促进学生专业知识的学习和计算思维能力的培养。
[关键词]计算思维程序设计任务驱动法一、引言自从周以真教授2006 年发表了题为“计算思维”的论文以来，计算思维引起了强烈的反响和重视，立即成为国内外计算机教育届进行计算机教育改革的焦点[1,2,3,4]。
在计算机教学中引入应用计算思维及其推广正逐步展开，一些教育者正探索改革计算机教学模式，尝试在教学过程中推进计算思维能力的培养[5,6]。
由于计算思维本身是一个抽象的概念，如何理解计算思维的本质和内涵，如何确定计算思维的内容和体系，以及如何着手培养学生的计算思维等，还需要不断的探索。
二、计算思维计算思维[1]就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。
进一步定义为：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译成代码，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、容储、纠错的方式，并从最坏情况下的规划`学习和调度的思维方法；是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。
随着信息技术的飞速发展和深远的影响，作为信息技术基础的计算机科学和教育受到越来越多的重视，在计算机教育领域如何培养计算思维能力是关键。
如何培养“计算思维”？计算机教育界正在摸索不同的方法，例如，有些研究者在专业课程中引入计算思维的培养；在计算机基础的教学中，比如计算机导论的课程进行改革，从教学内容和方法上进行改革，培养学生的计算思维[4]。
高中信息技术课程教学中计算思维的培养
高中信息技术课程教学中计算思维的培养高中信息技术课程教学中，计算思维的培养是非常重要的。
计算思维是一种将问题抽象化并利用计算机技术解决问题的思维方式，它不仅可以帮助学生更好地理解和运用计算机知识，还可以培养学生的逻辑思维能力、创新思维能力和解决问题的能力。
下面我们将从课程设计和教学方法两方面来介绍计算思维的培养。
针对课程设计，我们应该注重培养学生的计算思维。
在课程内容的选择上，可以选择一些涉及问题解决和算法设计的实际案例，引导学生将实际问题抽象化，并设计出合适的算法来解决问题。
引导学生设计一个简单的计算器程序，要求学生分析问题、确定解决方案、选择合适的数据结构和算法，最后编写程序实现功能。
通过这样的实践，学生能够逐步培养出观察问题、分析问题、抽象问题和解决问题的能力，从而培养计算思维。
教学方法也至关重要。
在信息技术课堂上，我们可以采用一些启发式教学方法来培养学生的计算思维。
可以采用探究式学习的方式，让学生通过实验、探索和发现的方式来学习，培养他们的观察力和分析力。
可以提供一些开放性的问题和项目，让学生自主进行思考和解决，并鼓励他们多角度思考和多种解决方案。
还可以通过团队合作学习来培养学生的合作和沟通能力，并加强学生之间的互动与交流。
通过这样的教学方法，学生将更加主动地思考和动手实践，从而培养计算思维。
我们还可以利用一些辅助工具和资源来帮助培养学生的计算思维。
可以利用计算机编程语言和相关软件来进行编程实践，让学生亲自动手实践并感受到问题解决的乐趣。
可以引导学生使用一些线上资源，例如在线编程平台、编程教程等，让学生学习并模仿优秀的程序设计思想和解决问题的方法。
还可以组织一些编程比赛和项目实践，让学生通过与他人的竞争和合作来激发学习兴趣和培养计算思维。
高中信息技术课程教学中计算思维的培养至关重要。
通过合理的课程设计和教学方法，学生可以逐步培养出计算思维，并将其应用到实际问题解决中。
计算思维不仅对学生的信息技术学习有着重要的促进作用，还对学生的综合素质提升具有积极的影响。
计算思维教学实践的核心(3篇)
第1篇随着信息技术的飞速发展，计算思维已经成为现代社会不可或缺的能力。
计算思维不仅是一种解决问题的方法，更是一种创新思维的模式。
在教育领域，计算思维教学实践的核心在于培养学生的逻辑思维能力、问题解决能力和创新精神。
本文将从以下几个方面探讨计算思维教学实践的核心。
一、培养学生的逻辑思维能力逻辑思维能力是计算思维的基础，它要求学生在面对问题时能够运用逻辑推理、归纳演绎等方法进行分析和判断。
以下是培养逻辑思维能力的一些关键点：1. 引导学生掌握基本概念：教师应通过讲解、举例等方式，帮助学生理解计算思维的基本概念，如算法、数据结构、编程语言等。
2. 强化逻辑训练：通过课堂练习、课后作业等形式，让学生在解决实际问题的过程中不断强化逻辑思维能力。
例如，在编程教学中，可以让学生通过调试程序、优化算法等方式，提高逻辑思维能力。
3. 培养学生批判性思维：鼓励学生在面对问题时，不盲目接受权威观点，敢于质疑，善于提出自己的见解。
这有助于培养学生独立思考的能力，为计算思维的培养奠定基础。
二、提高学生的问题解决能力问题解决能力是计算思维的核心，它要求学生能够运用所学知识，找到解决问题的有效方法。
以下是一些提高学生问题解决能力的策略：1. 案例教学：通过分析典型案例，让学生了解问题解决的一般过程，掌握解决问题的基本方法。
2. 逆向思维训练：鼓励学生在解决问题时，从问题的反面思考，寻找新的解决方案。
3. 创新思维培养：激发学生的好奇心和创造力，鼓励他们提出独特的问题和解决方案。
4. 团队合作：在解决问题的过程中，培养学生的团队合作精神，提高团队协作能力。
三、激发学生的创新精神创新精神是计算思维教学实践的重要目标。
以下是一些激发学生创新精神的策略：1. 创新教育理念：将创新精神融入教学过程中，鼓励学生敢于尝试、勇于创新。
2. 创新实践平台：为学生提供丰富的创新实践机会，如科技竞赛、创新实验室等。
3. 创新评价体系：建立多元化的评价体系，关注学生的创新成果和创新能力。
启发式教学法在《计算机系统结构》教学中的应用
多种方式 ， 以启发 学生 的思 维为核 心 ， 调动 学生 的
学习主动性和积极性， 促使他们生动活泼地学习
的一种教 学 指导思 想 ¨ ． Ｊ从孔 子 的“ 不愤 不启 ， 不 悱不 发 ” 和苏格 拉 底 的 “ 婆 术 ” 现在 ， 发 式 产 到 启 教 学一直 受到人 们 的重 视 ， 特别 是 在强 调 培养 学 生创 新思 维的今 天 Ｊ 目前 高校 的很多 专业 都 将 ． 启发 式教 学作为一 种重要 的教学方 法．
１ 明确 学 生 的认识
要 想调动起 学 生 的 主动性 去 学好 一 门知识 ， 首先应该 让学 生对 其有 明确 的认 识 ． 这样 学 习 起
来 ， 以达 到 事 半 功倍 的效 果 ． 过 学 生 们 的 反 可 通
理” “ 、操作系统” “ 、汇编语言程序设计” 等课程中 的相关软硬件知识有机地结合起来 ， 建立起计算
曲大鹏 ， 薛建 生， 范铁 生
（ 辽宁大学 信息学 院， 辽宁 沈 阳 １０３ ） １０ ６ 摘 要 ： 计算机系统结构》 《 是计算机科学与技术专业的必修课 ， 具有重要 的意义． 由于 内容抽象和大 四 但
学生面临就业和升学的客观因素， 教学难度 比较大． 引入启发式教学法 ， 通过 明确学生的认识 ， 及时更新教
源 ． ＷＷＷ ｏ ｐ ｔ ｒｈｔ ｔｒ Ｐ ｇ ， 大 概 如 Ｃ ｍ ｕｅ Ａｃｉｃ ｅ ａｅ 这 ｒ ｅｕ
由于知识体系 的链接等原 因， 计算机系统 《 结构》 课程几乎都被放在大 四学年． 而大 四的学
生 由于 面临就业 、 升学 等一 系列 压力 ， 程 的投 对课
启发式教学的二十种实用方式
启发式教学的二十种实用方式1目标启发式在教学过程中不仅要传授知识,还要着重引导学生掌握学习知识的正确途径和方法,并在此基础上独立思考;传授知识绝不仅仅为储存,而是为了促进学生掌握有关的基础理论、技能和方法,进而能获得更广泛的知识;鼓励学生主动思考、勇于探索,创造性地对待学习中的问题;启发式教学的基本内容和精髓就在这个地方;目标明确是激发动机的诱因和调节行为的标准;只有这样,学生才能产生自觉学习的浓厚兴趣;教师要明确培养目标,要明确本专业课的性质、任务、基本内容和要求；还要明确教学过程中各个单元课程和各个教学环节,以及每堂课的要求,指出重点、难点、疑点、关键和要求掌握的程度等;只有这样,才能打开知识的大门,激发学生的主动性和积极性;2激疑吸引式指教师在教学中有目的、有方向、蕴含吸引力的思维引导;在教学过程中,教师引导学生质疑问难、有意创设问题的情境,是打开学生心灵之扉、促使他们开动脑筋的一把“金钥匙”;宋朝学者朱熹说：“读书无疑者教有疑,有疑者却要无疑,到这里方见长进;”朱熹学规类编“疑”是探究知识的起点;教师的责任在于：①、把学生培养成为具有独立思考和独立行动的人;②、启发学生“于无疑处生疑”;这样就能拓开思路,启发学生多想、深思,培养探索问题的能力;它是从问题入手,引起悬念,意欲让学生从中寻觅问题的“归宿”和“落脚点”;在知识的重点、知识的联系、学生的思维发展上均可应用;3提问启发式这一方法要求真正揭示事物的矛盾,形成问题的情境,引起学生积极开动脑筋、主动思考学习,达到“举一反三”的成效;教师怎样提问才算有启发性这是一个值得认真探讨的问题;依据提问的作用不同可分为：①、点明知识规律性的提问；②、引起学生兴趣和求知欲的提问；③、分析或概括性的提问；④、启发引导学生提出问题的提问;教师运用启发提问应注意的问题有：第一,提出的问题要有一定的难度,稍高于学生水平,形成“信息差”;这是启发式的关键;赞科夫说得对：如果教材和教学方法使得学生面前没有出现应当克服的障碍,那么儿童的发展就会委靡无力;第二,抓住主要矛盾,在重点关键问题上提问,而不是事无巨细、每事皆问;为了提高效果,有人提出应着重从以下方面提问：教材的疑点要问；关键的内容要画龙点睛地问；含蓄的内容要问;第三,提问要从实际出发,按现代启发式教学的目的和要求,精心设计和实施;教学的主要组织者——教师根据教学目的和任务,应该做到以下几点要求：教师讲课要生动形象引人入胜,激发学生的情绪,引起情感共鸣,随时提出些有趣味的问题,使学生兴致盎然的学习;知识要讲得“有所知,有所不知”,给学生留有思考的余地,发展学生的想象力和思维力;要把同一课题的各种不同观点都摆出来,教师不急于把自己的看法表示出来,让学生去思索和选择,培养他们的求索精神和鉴别能力;要把着重解决的内容提出来,鼓励学生去探索、创造和发明;要从正面和反面提出问题,让学生分析和对比,培养辩证思维能力;要从知识结构上提出思考题,要求学生全面地分析和把握命题,培养全面地看问题的本领;要利用学生的好奇心和求知欲的心理特点,设置“悬念”造成“认知”冲突,鼓励学生探索科学知识的奥秘,培养钻研问题的良好品质;要根据学生好胜心强的特点,提出一些难度较大、较深的课题,激发他们向科学险境进发的坚韧不拔的精神,培养学习毅力和良好的意志品质;要从浅显举例和实际事物中,启发学生寻找问题的哲理和事物的本质,培养学生思维的批判性、深刻性、理解力和概括力;要举出有典型代表性的一个问题的实例,让学生去进行联想,培养他们举一反三,触类旁通的本领和思维综合能力;要从事物发展顺序和知识内在逻辑提出问题,引导学生有条理地学习和思考,培养他们逻辑推理能力和思维的顺序等;4比喻启发式教师要用具体形象的、学生熟知的事物做比喻,激发学生联想,启发思维,进行对照,化繁为简,化难为易,使学生生动活泼、妙趣横生地学习;中国古代教育经验和方法中,就有“博喻”“善喻”的说法;孔子就是这方面在的突出的代表之一,在论语中,就有许多运用比喻阐明抽象道理的记载;古代许多学者在百家争鸣中,为了阐明自己的主张、驳斥对方的观点,也常用一些发人深省的比喻,写成寓言故事作为论战的武器;教学中教师应该在讲解抽象的概念时,用具体形象的事物加以说明;一般地说,越是深奥、抽象的道理,越需要借助比喻;教师要对比喻的素材进行认真的整理和加工提炼,注意比喻的通俗性、科学性和理想性;5反诘启发式在教学中,当学生对于自己提出的问题或对教师提出的问题作出不完全、不正确的理解回答时,教师有时并不直接解答或纠正,而是提出补充问题进行反问,使学生在反问的启发诱导下,进一步开动脑筋,经过独立思考,自觉纠正错误或不足之处,找出正确的答案,这种方法叫做反诘式反问法;教师在运用反诘法时,必须熟悉教材、了解学生,掌握学生知与不知的矛盾所在；反诘的问题应与本题有明确的必然的联系,不要离题太远,使学生感到“茫无边际,摸不着头脑”;6提示启发式提示启发式基本上是以教师突出强调为特征的;它包括关键型、奠基型、例示型、比较型、实验型等形式;不管哪种提示,都是教师明确地强调问题的实质或准确地显示问题的突出特征,以此来引导学生积极思考,启发学生正确思维,同时也兼有激发学生的性质;①、关键型提示是教师指出理解问题的关键词语和关键条件的启发方法;反映任何事物的概念、判断和推理,其文字表述都有关键的词语,抓住它就可以抓住问题的实质,就不难引导学生去理解和掌握知识;②、奠基型提示是教师首先重申与新知识有关或有直接联系的旧知识,让学生理解新知识奠定基础的启发方法;它就是我们常说的温故而知新;③、例示型提示是教师用通俗、直观的事例提示对复杂、抽象问题的理解的启发方法;这就是我们通常所说的举例说明;这种举例有时用以阐述某一道理,有时是用以形象说明某一事物;④、比较型提示是教师对相近或相似的几个知识点进行比较,以引导学生注意它们的区别与联系的启发方法;在各科的知识体系中,由于各知识点之间相互关系十分复杂,可以帮助学生看清几个知识点的区别和联系,这对学生准确掌握和理解知识点是至关重要的;⑤、实验型提示是教师通过演示实验,显示事物的突出特征,来引导学生加深对知识的理解的启发方法;7点拨疏通式是教学中调整学生注意力、纠正马虎认识、培养良好学习习惯的手段;如发现个别学生注意力不集中,则说“现在有的同学已不在教室了”加以提示;发现个别学生学习马虎则说：“你计算的结果对吗”如发现有的学生眉头紧皱则给予必要的点拨疏通,帮助学生克服看问题的表面性、孤立性,排除定势干扰,培养逆向性和多角度思维;8情境启发式①、情趣结合;在教学中配合恰如其分的神色手势传情,以姿势助说话,也可以借寓或故事把学生带进与教材内容相应的气氛中,使教学形象化,引起学生的学习兴趣,引起感情共鸣,激发学生思维;②、情意结合;教学要提倡“情于心而会于意”;比如在教学中教师让学生把课文用自己的话进行复述,进而要求编故事进行复述,效果也很好;③、语言启发;教师的语言,特别是文科教师的语言声调,更要求能够抑扬顿挫,绘声绘色地诵读,使学生受到情境的熏陶和感染,是完成教学任务的重要条件;教师必须做到,语言形象生动,感情充沛,情趣横溢;心理学研究证明：问题的情趣出现在教材的开头比分布在后面效果要好;因为在教学开始时出现,可以引起学生长时间甚至是整堂课的积极化,可以提高整堂课的学习质量,并有助于提高学生的认识能力;④、环境启发;教学法的环境设计和布置,是启发式教学的重要研究课题;学生常常是通过眼、耳、鼻、舌、身等感官来学习周围世界的;他们接触到的语言文字,只有在他们的大脑里引起经验的共鸣时,才产生意义,也才能被记住和理解;因此,年龄越小,年级越低,越要强调把知识和学生们的亲身经验结合起来,使他们亲眼看到,亲手摸到,亲自得到结论;我们认为,各级各类学校都应从实际出发,要求教师做到：按教学的目的和教学法的要求,搞好教室等教学环境的布置,特别要注意美学原则；结合教材内容,创造出多种多样,符合教学法要求的形象化材料、标本、照片、实物等；板书、板画、图表等,要有启发作用;9示范启发式示范启发式基本上是以教师的规范化示范来启示学生掌握某一技能的启发方式;它包括潜在型、解题型、操作型、口语型、榜样型等形式;不论哪种形式,都是通过教师向学生展示自己的规范化的分析解决问题的过程,来引导学生学会分析问题和解决问题;示范启发式的本质是向学生展示规范化的过程;①、潜在型示范是教师讲述知识,阐明道理的思维方式给学生以潜移默化的影响;教师讲述知识的联想方式、阐述理论的诱导方式、联系实际的选择方式等等,都会给学生以启迪性示范;②、解题型示范是教师有意进行的、比较明确的审题和答题的规范化示范;教师在教学过程中,为培养学生分析和解决问题的能力,常常通过例题向学生展示自己规范化的分析和解决问题的过程,有时甚至还要以分解方式,指明各步骤的具体做法,这就为学生提供了一个明确的模仿对象;而在此基础上让学生“临摹”,就会启发学生逐步提高自己分析问题和解决问题的能力;③、操作型示范是教师有意进行的、以准确规范的动手操作的示范;教师为培养学生实际动手操作的技能,常向学生展示自己规范化的操作和动作过程,甚至还要反复展示各环节的具体做法,这就为学生提供了一个明确的模仿对象,学生照着去练,就能逐步学会操作技能;10类推启发式教师要善于利用学生的生活经验和感性认识,突破教材难点,引起他们的相关联想;通过概括化的活动,由此及彼,举一反三,触类旁通进行学习;运用此法教学,要求教师要注意引导学生运用旧知识和已有的经验,去探讨新知识和未知领域的东西,把基础知识和基本技能掌握与创造性的思维活动结合起来;要从学生已有的生活经验和已掌握的感性认认的实际出发,达到开发智力和开发能力的效果;11对比启发式教学中对相互关系容易混淆的事物或知识,引导学生进行正反比较和新旧对比,启迪学生在比较和分析中加深理解,积极思考去获取知识;鲁迅说：“比较是医治受骗的好方子;”人们要正确地认识客观事物,就必须善于分析比较;所以,用对比方式进行讲授、提问、演示等,是启发教学的重要手段;12直观图示式①、体系型图示是连接各知识点,按其内在联系勾画展示若干个知识点之间的相互关系;这种图示能引导学生对所学的知识形成整体性认识;②、推理型图示是定向连接有关知识点,以完成某个观点的推理过程;这种图示化推理的定向制约性非常鲜明、直观,前后的因果联系可根据学生的理解能力高低来灵活安排,既可粗略,又可细微;它可以使复杂的道理简单化、通俗化、明朗化,很容易引导学生去深刻领会;③、展示型图示是揭示事物的内部构成,反映定理或观点的内容,表明某些知识点的相互制约关系及说明题意等形式多样、作用广泛的图式;13讲练引导式指教师在讲练课中,符合教学规律的整体思维导向,它贯穿整个教学过程;主要体现在教学的重要环节;其表现是,教师循循诱导于前,步步启发,学生求索于后,自行分析,综合、消化得出结论;14研讨启发式在教学过程,抓住关键问题,师生共同研究探讨,引导学生质疑问题,各抒己见,共同做出结论;15探究引路式指教师在探究课中运用的启发式引导;探究中,“导演”在关键处思想引路,充分发挥“演员”的主体作用,集思广益地“排练演出”,使课堂教学呈现百花齐放的、民主的色彩,使学生各得其所;16假设式启发假设式启发是以虚构的事例来说明某一观点是错误的,从而启发学生理解接受正确观点;在教学过程中,如果遇到学生赞同某一错误观点的不正常情况,这时,教师就不应硬性制止,而应用假设式启发,即用归谬法的论证步骤;一般是首先假设错误观点是正确的,再按错误观点的有关条件进行推理,结果引出矛盾的或是荒唐的结论,从而否定错误观点,肯定正确观点;17自学指导式教师在自学辅导课中研究教法,进行自学的思维引导;“自学能力是具有不同层次的立体范畴,它不是属于一般的能力,而是属于特殊的能力;”这就要求教课前应选择设计怎样区分教材主次,易混淆的知识如何处理、如何审题、怎样确定解题步骤、怎样论证、检查、演算、如何优化自学时间、如何提高记忆力、如何利用智商等带有启发性问题,课中随时引路;18语言动作式指教师适时运用恰当的表情、动作和艺术语言而达到“意会”,“传神”,“移情”的潜在启发引导,使学生逼真地掌握知识,在思想感情上得到感染;综上所述,可以看到启发式教学的形式是多种多样的,这些启发形式既可以单独使用,又可以结合使用,而不管适用哪种形式,都必须从实际出发,具体问题具体分析,不能搞形式;如果能较好地掌握并熟练运用常规的启发式教学形式进行施教,在实践中不断总结提高,课堂教学必将出现一种不可抗拒的吸引力、魔术般的诱惑力,成为学生求知欲渴的动力;。
计算思维培养在程序设计课程中的实践
、
（ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｔ ｈ ｉ ｎ ｋ ｉ ｎ 问题 、 设 计 系统 和理 解人 类 的行 为 。
它包 括 了涵 盖计算 机 科学 之 广度 的一 系列 思维 活 动 。 ” 对 于 计算机科学的重要性 ， 美国总统信息技术咨询委员会认为 ： 虽 然计 算 本身 也是 一 门学 科 ，但是 其 具有 促进 其他 学科 发 展 的作 用 ，２ ｌ 世 纪科 学上 最重 要 的 、经济 上最 有前 途 的前 沿研究都有可能通过先进 的计算技术和计算科学而得到解 决１ ３ ］ 。《 中国至２ ０ ５ ０ 年信息科技发展路线图》 报告指出： 计算 思维是克服狭义工具论的有效工具 ，是解决其他信息科技 难题 的基 础州 。
目前 ， 计算思维 已在教学 当中逐步应用 ， 但是 ， 其本身 还未成为独立的学科体系 ，教学中的应用只是少数专家学 者进行小规模探索性的实验性教学 ，在培养过程 中没有系 统 性 的应用 计 算思 维 的系 列方 法ｌ 】 ］ 。 本 文对 Ｏ Ｏ Ｐ 课 程 中计 算
思 维培 养 的实 践教 学进 行 了尝 试 。 计算 思 维 计 算 思维 是 当前 国际计 算 机界 广 为关 注 的一个 重要 概 念， 也 是 当前 计算 机 教育 需要 重点 研究 的课 题 。 ２ ０ ０ ６ 年３ 月， 时任美 国卡内基 ・ 梅隆大学（ ｃ Ｍ ｕ） 计算机科学系主任 、 现任 美 国基金会（ Ｍ ｓ Ｐ ） 计算机和信息科学与工程部 （ Ｃ Ｉ Ｓ Ｅ ） 主任 的周 以真 （ Ｊ ｅ ａ ｎ ｎ ｅ ｔ ｔ ｅ Ｍ． Ｗｉ ｎ ｇ ） 教授 ， 在 美 国计 算 机权 威 刊物 （ Ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ａ Ｃ Ｍ）上 ，首 次 提 出 了 计 算 思 维
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第17卷第1期 软件导刊•教育技术2018年 1 月 Journal of Educational TechnologyVol.l7No.l
Jan. 2018
基于计算思维方式的启发式软件工程教学饶国政(天津大学计算机科学与技术学院，天津300350)摘要：针对软件工程教学中存在的“学”与“教”难题，通过“分析现象-揭示原理-启发式计算思维- 拓展迁移新知”启发方式引导学生加深学生对抽象理论的理解，并激发思考，拓展迁移，推出新的认 知，提升计算思维能力的培养效果。引导学生学会思考，培养学生在软件工程学习中掌握启发式推理 计算思维方式。软件工程及知识工程课程教学实践结果表明，教学效果得到提升，学生计算思维能力 得到一定提高。关键词：启发式教学（十算思维（欠件工程；能力培养中图分类号：+434 文献标识码：A 文章编号！672-7800(2018)01-0061-02
〇引言2006年，周以真[1) (Jeannette M.Wing)教授首次正式 提出了计算思维概念。计算思维力图让大家像计算机学家 一样思考，计算思维被认为是所有学校所有课堂教学都应 采用的一个工具（)。尽管计算思维科学体系尚未完全成 熟，但计算机教育者已在教学过程中开展计算思维能力的培 养[2]，在软件工程教学方面也开展了实践。何明昕3等提出 引入计算思维关注点分离的方法解决软件工程课程中问题 求解等问题。吕品[4]等提出在软件工程试点专业本科生算 法类课程教学中培养学生计算思维能力。陈国良（]院士认 为计算思维是利用启发式推理寻求解答，即在不确定情况下 规划、学习和调度的思维方法。本校教学团队在软件工程教 学过程中利用启发式推理计算思维方式进行了一些尝试。软件工程课程概念较多，理论原理比较抽象，学生由于 实践经验不足，很难体会其概念和原理，导致学生有厌学和 弃学思想，被动硬记非常普遍。教师教起来也相当吃力，学 生评价也不高。为了改变这种局面，一方面软件工程课程 要与具体软件项目结合，理论和实践结合；另一方面要采用 启发式推理计算思维方式，通过“分析现象-揭示原理-启发 式计算思维-拓展迁移新知”启发方式引导学生加深学生对 抽象理论的理解，激发思考，培养计算思维能力。
1教学方法设计针对当前软件工程教学中存在问题，本文拟将启发式 推理计算思维引入软件工程教学中，具体研究方法如图1 所示。从软件开发过程中现象出发，揭示软件工程原理，进 一步启发学生思考，采用发散思维的课堂头脑风暴方式，鼓 励学生积极思考，引导学生发表自己的观点，激发学生对现 有软件工程概念和原理的拓展，完成对新知识的迁移运用， 培养学生在软件工程学习和实践中的采用启发式推理计算 思维意识与能力，掌握计算思维启发式解决软件工程问题 的一般步骤和方法。
图1 6于计算思维方式的启发式教学方法2启发式案例以下通过2个教学案例说明基于计算思维方式的启发
收稿日期！017-11-04
基金项目：天津大学本科教学综合改革立项项目（YB14D012)
作者简介：饶国政（1977-)，男，湖北武穴人，博士，天津大学计算机科学与技术学院副教授、硕士生导师，研究方向为数据科学、人工智能和
软件工程。-62 -饶国政：基于计算思维方式的启发式软件工程教学第1期
2014-2015-2 2015-2016-1 2015-2016-2 2016-2017-2教学学期图3各学期软件工程教学评价
软件开发 工业生产面向过程编程—手工生产
11面向对象编程—标准件的生产
11面向构件编程—部件组装生产
11面向服务编程—机器组装生产
图2启发学生思考软件工程发展趋势生，工业化水平不断提高，社会分工细化，集约化生产成为 可能，流水线式生产成为可能，软件生产面对日益增长的需 求，标准化面向对象编程产生了。2.2.3 启发工业生产和软件开发存在什么相似规律？启发学生分 析总结：软件开发技术进化过程中，重用颗粒度越来越大， 软件复用程度越来越大。2.2.4 进一步启发软件开发发展与工业生产发展还有哪些相通之处，软 件开发发展未来发展趋势会是什么样？以上激起了学生探 索软件发展兴趣，提供了很多启发性答案。2. 2. 5 拓展迁移新知“软件要走工程化的道路”，软件开发可向工业生产汲 取更多营养，解决软件生产过程中的问题。最后留下开放 思考题:工业4.0会给软件开发什么启迪？通过以上步骤，对比软件开发和工业生产发展历程，启 发 生思 软 工 发展 势' 软 工 '启生思 软 工 来发展 势。
3实施效果软件工程是天津大学计算机科学与技术专业、软件工 程专业专业基础核心课程，笔者自2005年担任该课程主讲 教师，没有采用教学方法改革探索之前，教学评价并不太 高，如图3所示。自2015 — 2016 — 1学期开始，《软件工程》 课程进行教学改革试验，教学效果明显，很受学生欢迎，教 学评价稳步提升，同时《知识工程》课程的实践结果表明，该 教学方式不仅可以应用于《软件工程》课程教学，还可以推 广到其他相关课程，具有推广意义。
教 法。2.1启发学生探索软件危机深层次原因2.1.1 分析现象硬件成长率每年大约301,软件每年只勉强以4〜71 速度在成长，软件系统交付日期一再延后，许多待开发软件 系统无法如期开工。1960年代软件开发成本占总成本 201以下；1970年代已高达801以上，维护费用在软件成 本中高达651。软件维护成本居高不下，软件产品质量低 洛是最王要原因。2. 1.2 揭示原理总结软件危机现象，即软件产业发展长期滞后，与硬件 发展不协调。软件开发成本过高；软件质量得不到保证；软 件开发效率低*隹以控制开发进度，工作量估计困难。软件 不能满足社会发展的需求，成为社会、经济发展的制约因素。2.1.3 启发软件危机原因是什么？启发学生分析总结：软件规模 加大、复杂性提高、性能增强；软件是逻辑产品，尚未完全认 识其本质和特点。2.1.4 进一步启发软件和硬件发展为什么不协调？启发学生分析总结: 软件和硬件的生产力发展不均衡。硬件有摩尔定律，即到 目前为止，当价格不变时，集成电路上可容纳元器件数目， 约每隔18 — 24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。而 软件没有像硬件一样的发展速度。2. 1.5 拓展迁移新知为什么硬件生产力能发展如此之快？有没有办法提高 软件生产力，解决软件危机？归纳总结：硬件发展得益于工 业化革命，硬件标准化生产为硬件生产力提升提供了条件。 软件要走工程化道路，借鉴硬件发展思路，可以借鉴硬件标准 化生产模式，通过“软件标准件”重用，提升软件开发生产力。通过以上步骤，从软件危机现象出发，引导学生分析软 件危机原因，启发学生探索软件危机背后深层次原因，挖掘 软件工程本质，启发学生得出软件工程就是要发展和解放 软件生产力，就是借鉴工业化模式，通过不断重用，提升过 程管理能力，逐步解决软件危机。2.2启发学生思考软件工程发展趋势2.2.1 分析现象如图2所示，首先给出软件开发和工业生产对比，在面 向过程编程阶段，效率不高，类似于手工业生产，生产力落 后，技术水平不高。工业生产，由于蒸汽机发明后，落后手 工业生产进入工业化时代，开启了标准件生产，这是由于社 会需求发展了，人类需要生产更加复杂的机器。面向对象 编程正是由于人类对软件需求的增长，软件规模变得更大， 变得更加复杂，类似于标准件生产，在软件生产过程中人们 结经验提 了 对 ， 当 加 杂 ， 工业生产中就形成了部件组装生产，如变速箱、发动机等。2. 2.2 揭示原理软件规模增长、复杂程度增大时，面向构件编程应运而
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Jan. 2018
互联网+时代下的教师备课策略研究-----基于Learnsite平台的小学信息技术备课策略范然1，荣俊2(1.武汉市育才行知小学，湖北武汉430000(.湖北省仙桃市第二中学，湖北仙桃433000)
摘要：Learnsite平台是一款基于B/S的信息技术教学平台，在分析小学信息技术教学内容的基础 上，探究基于Learnsite平台的备课模式，并总结基于平台的备课流程。关键词：Learnsite平台；信息技术课程；备课策略中图分类号：+434 文献标识码：A 文章编号= 1672-7800(2018)01-0063-03
1研究背景和意义“互联网十”是指以大数据、云计算和人工智能为代表 的新一代信息技术，从2015年提出以来，就快速地渗透到 了很多行业，并深刻改变了大家的生产、生活及学习方 式[1]。在“互联网十”背景下，教育信息化也迎来了非常好 的时代。从局等院校学者到中小学一'线教师，从理论到实 践，近年来都呈现出了大量研究成果。笔者研究相关文献， 发现教育信息化的研究大多关注课堂教学模式、课堂互动、 课堂评价等方面。一般以学生为中心，研究信息化工具、信 息化手段带来的教学效果，比如：电子白板、电子书包、翻转 课堂、微课的应用等；而较少有研究关注教师，从教师的角 度出发研究“互联网十”环境下如何备课，如何组织教学这 样的问题。另一方面，作为信息技术教师，笔者很早就开始运用信 息化手段进行备课的尝试，传统的备课大都是利用信息技
术设备和手段寻找相关素材、资源进行编辑、整合，这种备 课方式更适合“知识传授性”课堂；对于实践性、探究性的课 堂则显得支撑不足。笔者也尝试运用过在线备课系统，但 由于信息技术学科的特殊性 课堂需要大量的操作实践，课后需要进行多维度的评价，很多在线备课系统都不能 真正满足课堂教学需求。Learnsite平台是一款专门针对信息技术学科设计的开
源免费平台，它提供有备课模块（]。平台以活动为主线，串 联起教学过程的各个环节。利用平台进行备课的优势在 于，可以兼顾教学流程、课堂素材和资源、课堂实施和课堂 评价等各个环节，让课堂更完整、生动和立体。本文研究的意义就在于探究基于Learnsite平台的备课 模式，为信息技术教师备课提供新的方法，给大家一点启发。
2小学信息技术课程的特点依据课标的要求，小学信息技术以培养学生信息素养
4结语笔者结合自身在软件工程教学经验，通过“分析现象-揭 示原理-启发式计算思维-拓展迁移新知”启发式推理计算思 维教学方法讲授软件工程，培养学生启发式计算思维能力。 教学实践结果表明，学生给出的教学评价稳步提升，从侧面 反映教学效果得到提升，学生计算思维能力得到一定提高。 参考文献：[1] WING J M. Computational thinking[J]. Communications of