基于计算思维的探究教学模式研究.pdf

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1、开放学习2010年11月基于计算思维的探究教学模式研究*□牟琴谭良【摘要】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重要课题。本文首先将探究教学模式形式化；然后结合探究教学模式的特点构建了基于计算思维的探究教学模型，将教学分成教师活动、学生活动以及教学过程三个部分，教师和学生之间通过一系列的基于计算思维的探究性教学活动连接起来；最后运用实例验证了该模型的可行性和高效性。与传统的教学模式相比，基于计算思维的探究教学模式更有助于培养学生思维。【关键词】探究教学；计算思维；教学模式【中图分类号

2、】G420【文献标识码】A【文章编号】1009—458x（2010）11—0040—06人才，教育在思想和方法上就必须摆脱传统教学的偏一、引言见，让学生运用高效的思维去思考。目前，计算思维在教学和培训中的应用和推广正美国心理学和教育学家RobertJ.Sternberg指逐步展开，一些计算机教育者正在教学过程中推进计出：思维教学的核心理念是培养聪明的学习者，教师算思维能力的培养。2008年，美国国家计算机科学不仅要教会学生如何解决问题，也要教会他们发现值技术教师协会（CSTA）在网上发布了得到美国微软得解决的问题。教师要为学生

3、提供足够的思维空间，公司支持的《计算思维：一个所有课堂问题解决的工设法激励和引导学生自主学习，发现问题所在继而解具》（ComputationalThinking:Aproblemsolving[1][7][8]决问题。思维教学的中心是学生，以培养思维能力toolforeveryclassroom）报告。何明昕在软件为目的，实现学生在思维活动中学习，同时也学习思工程课程中引入计算思维的关注点分离方法，并指维本身，两个过程相辅相成。良好的思维能力是取得出：作为最重要的计算思维原则之一，关注点分离是成功的关键。思维教学模式是将思维训

4、练融合在教学计算科学和软件工程在长期实践中确立的一项方法论[9]的各个环节当中，符合思维训练与学科教育的统一原则。廖伟志等就如何在课堂教学中引导学生利用[2]性，即学科知识与思维能力互相促进，共同提高。计算思维去解决离散数学中的相关问题进行了探讨。[10]探究教学是将科学作为探究过程来讲授，让学李芳等结合教学实践及目前人才市场的需求，探讨生像科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学了当前图像处理课程教学中存在的问题，并从教学内概念、科学规律，掌握科学方法，以培养学生的探究容、教学方法、实践教学等几个方面，阐述了计算思[3]能

5、力和科学精神。将思维教学和探究教学结合起维在该课程教学中的实践及应用。尽管如此，如何在来，能更好地达到培养学生自主、探究、合作学习的具体的课程教学中培养计算思维能力仍然处于一个摸目的。索阶段，还没有形成一套完整的方法体系。美国卡内基·梅隆大学计算机系主任周以真指基于此，本文依据计算思维的方法和探究教学的出：计算思维就是运用计算机科学的基本概念去求解特点，提出了基于计算思维的探究教学模式。基于计问题、设计系统和理解人类的行为，它包括了涵盖计算思维的探究教学模式不仅是计算思维的培养方法、[4][5]算机科学之广度的一系列思维活动。

6、学会计算思应用方法，也是探究教学模式的进一步提高和升华，[6]维，是在信息社会中创新的需要。要培养出创造性有利于帮助教师提高教学效率、挖掘学生潜能。*基金项目:四川省科技厅重点实验室“可视化计算与虚拟现实”项目(2008JY010522)40中中国远程教育国远程教育开放学习2010年11月至等同的。教师运用AT中的系列教学手段和方法引二、基于计算思维的探究教学模式导学生从AS的这些方面去思考问题的解决方法和技巧。一般情况下，AT和AS具有如下动作集：1.计算思维AT={q，i，r，h，c}（2）美国卡内基·梅隆大学计算机学院主

7、任周以真认AS={l，t，a，d，m}（3）为，计算思维应是每个人必备的基本技能，不仅仅属其中AT中的q表示设置探究性问题，激发学习于计算机科学家。我们应当在培养孩子解析能力时不动机和探究动机；i表示提出启发性问题，提供学习仅让他们掌握阅读、写作和算术（Reading,wRiting,策略等的指导；r表示提供学习资源、方法的指导以andaRithmetic———3R），还要学会计算思维。犹如及提供认知工具，监控学生学习的整个过程；h表示印刷出版促进了3R的普及，计算和计算机也正以类提供问题解决的工具及协作策略的指导等；c表示点

8、似的正反馈促进着计算思维的传播。评，总结，提出拓展性问题和迁移性知识。As中的l周以真认为，计算思维就是通过约简、嵌入、表示进入学习情境，形成学习心理；t表示根据教师转化和仿真等方法，把一个看似困难的问题重新阐释的启发进行思考，形成相应的学习行动；a表示收成一个我们知道怎样解