摘要：隨著計算機(jī)科學(xué)在各個行業(yè)被廣泛應(yīng)用，社會將會對計算機(jī)應(yīng)用型人才的發(fā)展提出更高的要求。本文對智慧教育的背景進(jìn)行剖析，之后再對人才應(yīng)該具備的計算思維能力進(jìn)行分析，并結(jié)合計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的特點進(jìn)行分析，希望能夠給大家更多的參考性意見。

關(guān)鍵詞：智慧教育背景;計算思維;思維培養(yǎng);研究策略

引言：

隨著時代的發(fā)展，計算思維和抽象思維融合在一起，并成為創(chuàng)新思維的重要組成部分。四色定理、開普勒定律和牛頓萬有應(yīng)力等定理，都是由計算機(jī)推導(dǎo)完成的。在智慧教育的背景下，只有對學(xué)生的計算思維進(jìn)行全面的培養(yǎng)，才能夠在之后有更多的成果[1]。本文主要分析智慧教育背景下對學(xué)生計算思維培養(yǎng)的策略。

1.“智慧教育”的概述

“智慧教育”指的就是在教育教學(xué)和科研的領(lǐng)域，通過充分地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)來促進(jìn)教育的改革和發(fā)展。其中的技術(shù)將會呈現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的特點。在“智慧教育”的背景下，幾乎所有的技術(shù)都將會呈現(xiàn)開放、共享、交互和協(xié)作的特點。必要時可以通過運(yùn)用信息技術(shù)來改變傳統(tǒng)的教育模式。

“智慧教育“本身是教育和學(xué)習(xí)形式的一項重大變革，也將會對教育形式和教育內(nèi)容的變革產(chǎn)生重大的影響。教育信息化也在我國教育信息化過程中的重要組成部分，本身對于轉(zhuǎn)變教育思想觀念和深化教育改革有很重要的作用。從將來發(fā)展的模式來看，這也將是實現(xiàn)教育跨越式發(fā)展的必然選擇。

2.計算思維的定義及特點

2.1計算思維的定義

計算思維的概念在2006年卡內(nèi)基大學(xué)被周以真教授首次提出，“計算思維是一種運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)基本概念求解問題，設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為的方式，它涵蓋了計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域廣度的一系列思維工具”[2]。

計算思維不僅是一種適應(yīng)于計算機(jī)科學(xué)的概念和思想，更是一種廣泛應(yīng)用于工作、學(xué)習(xí)、生活中，組織和分析問題的視角。計算思維認(rèn)為當(dāng)我們遇到問題的時候，要考慮是否能夠把問題公式化，以便借計算機(jī)之力來解決它們。

2.2計算思維的特點

計算思維是融合了數(shù)學(xué)、工程與科學(xué)思維的一種跨學(xué)科思維，具有如下幾個特點：第一，計算思維可以運(yùn)用抽象的思維來分解并迎戰(zhàn)巨大而復(fù)雜的任務(wù)，整體可以被看作是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。第二，在計算思維的背景下，大家可以選擇一個合適的問題，之后再運(yùn)用建模的方式進(jìn)行處理。一般而言，計算思維已經(jīng)能夠運(yùn)用簡明的理念來描述相關(guān)的內(nèi)容。第三，計算思維可以通過運(yùn)用冗余、容錯和糾錯的方式來預(yù)防最壞的情況，總體而言也屬于一種恢復(fù)和保護(hù)的思維。第四，在計算思維的模式下，大家可以實現(xiàn)同步學(xué)習(xí)，并更好地避免出現(xiàn)競爭的現(xiàn)象。第五，可以運(yùn)用計算思維來有效地進(jìn)行啟發(fā)，并不斷地進(jìn)行調(diào)度和規(guī)劃。第六，在計算思維的模式下，大家可以運(yùn)用海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，并有效地權(quán)衡空間、時間和處理能力之間的關(guān)系。[3]

3.“智慧教育”背景下對學(xué)生計算思維培養(yǎng)的策略

3.1在信息技術(shù)課程中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維

在“智慧教育”的背景下，大家先需要對傳統(tǒng)課堂中的內(nèi)容進(jìn)行梳理，之后再更好地在建設(shè)的過程中起主導(dǎo)作用。并在之后運(yùn)用新的組織方式和思路來進(jìn)行教學(xué)。在給學(xué)生灌輸知識的過程中不斷地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。這樣，學(xué)生才能夠逐步建立計算思維的方式[4]。其實，在進(jìn)行上信息技術(shù)課程的過程中也會有很多計算思維。老師先需要?dú)w納出內(nèi)部的單元知識，之后再有效地梳理出內(nèi)部的計算思維內(nèi)容，并有效地引出思考點，最終才能夠?qū)⒅R的傳授變?yōu)樗季S的傳授。

在“智慧教育”的背景下，老師可以在上課的過程中采用師生討論的方式，讓每一位學(xué)生都可以參與到學(xué)習(xí)的過程中，并通過學(xué)生的講述和引導(dǎo)，有效地歸納問題的所在。例如，在講授計算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的過程中，可以先讓學(xué)生探討計算機(jī)內(nèi)部的所有結(jié)構(gòu)，之后再讓學(xué)生談?wù)撍杏嬎銠C(jī)都應(yīng)該擁有的部件，并讓教師歸納和繪制出所有經(jīng)典的計算機(jī)工作原理圖。并讓學(xué)生在之后思考影響計算機(jī)工作的主要工作效率和改進(jìn)方法。

在整個課堂中都可以采用學(xué)生發(fā)言、教師引出思考、教師提出解決方案和共同分析其可行性等主要的方法。老師再進(jìn)行總結(jié)之后有效地進(jìn)行歸納。在實際教學(xué)的過程中，教師可以先對幾個問題進(jìn)行分析，之后再有效地掌握涉及的計算機(jī)原理，并形成求解問題的思路。在實際教學(xué)的過程中，可以設(shè)計好師生互動的過程，并給學(xué)生更多提問的機(jī)會，并在之后有效地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。

3.2在設(shè)計程序時培養(yǎng)計算思維

在實際設(shè)計程序的過程中應(yīng)該有效地講述思路，之后再對問題進(jìn)行全面地分析，并懂得從計算機(jī)的角度來講述思路。以往的程序設(shè)計語言課程效果欠佳，往往是學(xué)生滿腦子都是語句，甚至不能夠有效地編寫出一個程序，甚至也不能夠達(dá)到課程設(shè)置的目的和要求。

例如，在將計算思維融入設(shè)計程序內(nèi)部時，可以讓所有的學(xué)生都到講臺上進(jìn)行排隊，之后再對排隊的過程進(jìn)行分解，并在之后找出解決問題的有效的辦法。這樣，越來越多的學(xué)生就能夠感受到程序設(shè)計中的機(jī)制，并理解計算思維的主要思維方法。

3.3在實踐環(huán)節(jié)中培養(yǎng)計算思維

在實踐教學(xué)的過程中尤其可以融入計算思維。主要可以教授學(xué)生使用學(xué)習(xí)軟件。例如，在實際進(jìn)行實驗的過程中，學(xué)生可以根據(jù)實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容來有效地完成實驗的內(nèi)容。在實際實驗的過程中，教師可以通過結(jié)合適當(dāng)?shù)睦碚搧磉M(jìn)行上機(jī)操作[5]?？梢宰寣W(xué)生根據(jù)某一個知識點來完成一小篇論文。這樣不僅能夠有效地鍛煉學(xué)生的上機(jī)操作能力和檢索能力。還能夠讓學(xué)生對所有的知識點有一個全面的認(rèn)識。在實踐的過程中，更加可以將計算思維融入其中。

4.結(jié)束語

計算機(jī)課程本身屬于一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程。如何在“智慧教育”的背景下培養(yǎng)學(xué)生的計算思維成了大家需要考慮的問題。在現(xiàn)階段的背景下，需要先對教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行組織和設(shè)計，之后再有效地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。這也會是今后計算機(jī)教學(xué)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。因此，在真正進(jìn)行計算機(jī)課程教學(xué)的過程中，老師需要從全方位來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

參考文獻(xiàn)：

[1]石芳，朱慶文，喬素娟.醫(yī)學(xué)院校計算機(jī)課程教學(xué)模式改革的研究[J].中國信息技術(shù)教育，2016 （5）：139-143

[2]范雅惠，劉德山，魏迪，孫麗.用問題驅(qū)動教學(xué)模型實施計算思維教學(xué)的應(yīng)用與實踐[J].計算機(jī)教育，2016 （01）：90-93.

[3]范文翔，張一春，李藝.國內(nèi)外計算思維研究與發(fā)展綜述[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，36 （02）：3-17.

[4]姚波.醫(yī)學(xué)高職院校計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀研究和探索[J].中國信息技術(shù)教育，2015 （5）：89-96

[5]周金.論高職計算機(jī)教學(xué)中計算機(jī)思維能力的培養(yǎng)[J].數(shù)字通信世界，2016 （5）：139-143

作者簡介：黃悅悅（1998.7）女，籍貫：河南焦作，學(xué)歷本科生在讀，單位：遼寧師范大學(xué)計算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，研究方向：教育技術(shù)學(xué)（師范）。