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高中生计算思维水平研究

吴洁莹  
【摘要】:2006年,周以真教授首次提出计算思维这一概念,国内外越来越多的学者都对此展开了研究,且取得了不小的成果。如美国针对计算思维的操作性定义提出K-12教育,为计算思维的培养指明了大方向,如中国的“九校联盟会议”上也明确提出了计算思维的重要性以及培养内容。计算思维来源于计算机学科,应用于生活的各个方面。故要培养计算思维能力,不仅需要在计算机学科培养,更需要多个学科共同担起培养计算思维的重任。数学是一个涵括多个学科知识的学科,更是计算机学科的基础,因此本文提出在数学学科中培养计算思维。思维的培养是一个长期的过程,高中阶段又是学生思维发展最快的时期。在学生已有一定的知识基础的原则下,从运算能力的培养过渡到培养学生的计算思维,将是一个很自然的过程。引导学生在遇到问题时,学会分析问题—量化问题—数据处理—计算推理,这一解决问题的模式。更使这种思维方法渗透在他们的头脑中,应用于生活中的方方面面。本文在充分了解计算思维的概念,研究背景,数学教育中的计算思维概念等各方面的内容后,分析运算能力、数学教育中的计算思维的异同点,实证调查目前高中生计算思维的现状,并提出培养计算思维的三个模式,给出了一个深入课堂的教学案例,引导学生以“分析问题—量化问题—数据处理—计算推理”这种模式解决问题,以便更好的指导教师的教学。在数学学科中培养学生的计算思维需要教师能有意识的引导学生多思考,从数据的角度分析问题。因此给教师的教学提出了几个教学建议:(1)采取任务驱动法,以提出问题带动学生思考;(2)采取探究式教学法,自主探究,解决问题;(3)多渗透组合数学思想,在教学中渗透组合数学的教学其实也培养学生的计算思维。最后通过分析上文一系列的研究,进行归纳总结。同时客观的分析了本文的不足之处以及对未来数学学科中计算思维的培养的瞻望。


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