计算思维计算机基础论文范文第1篇
一、计算思维概述
随着互联网的快速发展, 掌握计算机的相关技能已经是当代人们生活以及工作必不可少的一部分, 计算机的应用也在推动着社会经济的发展, 起到了十分重要的作用。计算思维的含义是人类在运用计算机的基础之上, 对所遇到的问题进行求解、设计以及行为理解等一系列的思维活动。我国教育部也通过对计算机基础教学的意义进行说明, 并强调在计算机技术教学中培养学生计算思维的重要性, 因此在教学过程中应当以计算思维为核心展开一系列的实践活动, 不断的完善计算机基础教学的课程体系以及内容。与此同时, 这也为各大高校展开计算机教学指明了方向, 因此作为学校应当意识到计算思维对于计算机基础教学课程的重要性, 以此来为社会培养出更多计算机人才。
二、以计算思维为核心的计算机基础教学现状
(一) 教学无意识性
计算思维是近年来逐渐兴起的一个概念, 但是并没有受到人们的充分重视。在计算机教学的过程当中, 应当充分的体现出问题求解思维, 也就是计算思维。然而, 在事实上的计算机基础教学过程当中是通过潜移默化的过程培养学生的计算思维, 但由于目前我国各大高校普遍在学生思维引导方面做的工作不足, 因此存在着一定的无意识性, 在今后的教学过程当中, 我们应当有意识的、系统性的进行计算机教学[1]。
(二) 不注重培养学生解决问题的能力
通过调查, 我们发现在计算机基础教学的过程当中, 很多课程没有按照学生的专业需求进行分类, 因此, 在计算机技术课程开展的过程当中过于注重对于理论知识的讲解, 而忽略了提升学生们的实践能力, 操作训练的不足, 也使得教师在教学过程当中很难向学生解释一些表达方式或是计算符号, 这导致学生对于计算机学习兴趣的降低, 进而降低学生的求知欲望, 严重影响了学生解决实际问题能力的提升。通过对计算机基础教学进行改革, 能够创新教学方式, 从而提升学生发现问题、解决问题的能力[2]。
(三) 教学内容更新缓慢
计算机知识的更新速度十分的快, 因此在教学过程当中, 应当不断地更新教学内容, 了解最新的动态。然而, 在计算机基础教学的过程当中, 教学内容大多都一成不变。书本上的知识, 大多与实际计算机设备上不同。然而, 教师还是按照书本上的知识进行讲解。这也导致学生学习兴趣的降低, 进而缺失对于计算机问题的探索欲望, 因此学校应当及时的更新计算机的教学内容, 做到与时俱进, 充分的体现当今新技术对于计算机行业的影响, 从而完善和创新计算机的知识教学体系[3]。
三、以计算思维为核心的计算机基础教学策略
(一) 创新教学方法
以计算思维为核心的计算机基础教学改革, 除了要培养学生们的理论知识, 提升学生的操作能力, 还应当通过创新教学方法, 从而提升学生思维分析解决问题的能力。例如教师可以充分发挥自身在教学过程中的领导作用, 创新计算机基础课程教学模式, 鼓励学生通过自主学习, 发现问题, 从而分析问题、解决问题。在教学内容探索的过程当中, 教师可以将学生以小组为单位进行尝试, 在这个过程中学生作为课堂的主体, 充分的发挥自身的主观能动性, 而教师在课堂教学中, 充分的发挥其辅助作用, 从而调动学生的思维模式, 促进学生进行计算机学习, 提升自身的计算机综合素养[4]。
(二) 制定教学任务
在计算机基础教学的过程当中, 教师应当做到因材施教, 对于不同专业不同兴趣的学生应当做到差异化教学, 这也能够在很大程度上促进学生最大限度地学习计算机知识。教师可以有针对性的布置教学任务, 从而促使学生面对操作过程中出现的问题, 自主思考, 并提升其数据处理能力, 锻炼计算思维。
(三) 注重课程考核
学校应当注重课程的改革, 从而进一步的深化计算思维在计算机基础教学中的应用。例如, 学校应当通过调整卷面考核与上机考核这两者的比例, 从而进一步培养学生的计算机基础理论以及实际操作技能水平, 对于综合的考核环节, 应当要求学生提供自主设计的作品。在进行评价的过程中, 主要依据是否运用基础知识, 是否体现计算机元素这两个方面, 通过这种考核能够有效地检验学生的计算机操作水平以及能否运用所学的知识解决问题, 从而深化计算思维理念[5]。
四、结束语
随着信息技术的进一步发展, 人们在教学过程中逐渐的认识到计算思维的重要性及科学性。通过将计算思维应用于计算机基础教学的过程中, 能够将这些理论作为有效的工具, 从而不断地对教学手段进行优化和改进。在计算机基础教学的过程当中, 作为教师希望能够通过有效的教学方法, 不断地提高课堂的教学效率, 从而完成教学目标, 并提升学生们的综合素质水平。通过将计算思维融入课程之中不断地提升学生们的能力, 培养创造性思维, 对推动计算机基础教学的改革也有十分重要的意义。
摘要：在现阶段, 以计算思维为核心的计算机基础教学越来越为人们重视, 并且将其作为教学目标开展相应的教学活动。从目前计算机基础教学的现状来看, 在将计算思维为核心开展相应教学活动时, 缺乏一定的实践教学, 因此仍然出现了很多问题。本文就围绕计算思维的概念出发, 从教学模式以及教学方法等多个角度展开探究, 并提出相应的教学措施。
关键词：计算思维,核心,计算机基础,教学改革
参考文献
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[4] 刘明纲, 李琦.大学计算机基础课程发展中“计算思维能力培养”在应用型本科院校落地的探索[J].信息与电脑 (理论版) , 2018 (21) :25.
计算思维计算机基础论文范文第2篇
一、计算机基础教学的现状
校内缺少有关计算机基础教学的专业特色课程, 据相关调查, 大部分高校内所设立的有关计算机专业基础教学的课程并没有针对性和特色性, 所提供的教学课程不能让学生在实际生活中实学实用, 长时间以来这种教学方式造成了计算机专业和非计算机专业学生的能力差异偏大, 同时计算机专业的学生的相关专业能力也不会特别突出。学校应该解决这种传统的教学弊端, 让学生将所学的基础知识得以应用而不是无针对性的学习课本基础知识。
各个学生的计算机基础知识储备不同, 导致计算机能力高低不一, 这是由于各地域发展不同导致教学水平出现严重分歧的原因, 城镇和乡村之间在教育程度和教学质量方面上相差甚大, 计算机基础知识薄弱的学生集中在乡村区域, 比如偏远山村的学校根本没有能力开设计算机相关知识的学习课程, 学生们也没有机会去学习和了解计算机基础知识。
学校所提供的教学素材跟不上计算机科学的发展步伐, 导致学生只局限于死板的课本知识缺乏创新思维, 教材若是跟不上时代的发展, 学生学的知识很难运用到现代社会中, 也远远不能达到学生利用和创新的条件, 学生也会由于乏味的计算机基础知识的教学对计算机专业学习失去了兴趣。
二、MOOC模式的优势及应用现状
(一) MOOC的概念与概况
MOOC是大型开放式网络课程, 也称作慕课。MOOC线上学习平台受全国各个高校的合作和教学支持, 也可提供学校自行设计和建立线上教学模块的权限, 课程模式以视频、资料、课件、检测等模式构成, 针对在校学生提供相关专业的课程资源和免费学习资料, 帮助学生课内课外主动学习, 满足学生线上学习的要求。
(二) 线上线下相结合, 为混合教学提供平台
线上教学是指学生通过MOOC等网络平台进行课前预习和课后复习的自我学习途径, 线下学习是指传统的课堂模式, 学生和老师之间互相学术交流和答疑解惑, 显然, 只利用线上或者线下的教学模式是不能够达到计算机教学改革的效果, 要将线上线下结合起来才能发挥其教学作用, 帮助同学解决好眼前的问题。
教师和学生首先通过线下的传统学习对计算机基础知识进行系统架构的了解和掌握, 对课本上的计算机基础知识初次学习方便课后记忆和运用, 但是线下的教学模式存在着一些教学漏洞, 一方面教师在课堂上遗漏掉的重点知识或者没有讲解清楚的知识, 学生们就会对课堂知识掌握的不全面, 课后也是一知半解, 造成了不良的学习效果。另一方面, 部分学生跟不上课程进度, 增大了学生的听课压力, 也对老师施加了上课压力。所以课前课后分别采用MOOC线上课堂的教学模式能够有效的改善和进一步解决掉这种困扰。例如, 课前学生通过线上的简单学习能够大体掌握本章节的知识概况和重点, 这样就达成了有针对性的去听课的目的, 课后在通过线上学习, 学生可以根据自己的实际情况合理的自行调整教学进度, 大大增大了自我学习的效率, 也提高了课后复习的主动性, 又能够减小老师的课堂压力。
(三) 满足学生个性化要求, 为分级教学提供了平台
分级教学所必备的条件是在各个同学的不同基础之上进行分班, 具体操作内容是在学生们入校分班之前对学生们进行考试选拔分级, 考试内容综合上学期末的知识, 难易程度差异不能太大, 要考虑到每位同学的学习基础和能力, 考试结束之后对学生的卷面成绩进行详细分析做出分班分级, 将计算机知识及综合水平相近的同学为一个班级分为火箭班, 重点班, 平行班等, 这样的奋战制度并不仅仅是按照成绩将学生分成优等生和差生, 而是通过分班更有效的对同学的计算机水平进行更好的掌握和了解, 帮助教师更好的教学, 不会存在基础差的同学跟不上教学节奏的情况。
按照计算机基础教学的改革要求, 将入校的同学进行水平分级, 对于计算机水平差的同学, 教学要求着重于最基本的计算机应用知识, 后期逐步由易到难实施课程教学;对于计算机水平一般的学生, 教学目的应该略有改变, 针对这部分学生应该加强基础知识的掌握并且学会应用, 在计算机办公方面要学会简单的操作, 熟能生巧;对于计算机基础较好的同学, 学校应该针对这部分学生开设更加深层的专业课程, 例如学习软件开发, 网页制作, 操作系统开发等较高难度的课程, 要求每位同学熟练应用计算机综合知识做出作品, 实现学生自我创作和创新。线上教学不仅仅满足课前课后的预习复习, 也能实现学生的自我学习, 学生可以有效的利用好自己的闲暇课余时间进行深度学习扩充自己的知识面, MOOC所开设的课堂学习不仅仅有教学大纲内部开设的课程, 也有教学任务之外相关知识的课程, 学生们可以根据自己的兴趣爱好选修一些课程进行学习, 提升自己的综合水平和能力。
三、基于MOOC的计算机基础教学模式研究
合理选取MOOC教学资源:在进行MOOC线上教学之前, 学校首先应该重视MOOC教学资源的选取, 线上的学习教材和资源丰富也很杂乱, 要根据整个计算机基础教学的大纲进行合理选材才能达到教学模式的效果。每个高校应该结合本校的实际情况搭建自己的MOOC学习平台, 对每个阶段每个层次的学生按照每个专业的特点和学习方法进行课程划分的操作, 尽量获取最佳的教学成果。
面对各个高校计算机教学模式的改革的策略实施, 国家教育部集中了各大高校以学好并且落实计算思维为目的实施教学全面改革, 基本建立可分为两大类:
(1) 结合计算思维把计算机基础知识的课程进行合理化系统化的划分, 以各个教学模块为主导分别介绍计算机原理、计算机基础知识、计算机的操作和运行, 目前陕西省的部分高校已经采取这种教学模块, 在此基础上增强计算机程序的设计思维和运算思维, 提高相关专业学生的计算思维和解决问题的能力。除此之外, 各个高校也可以结合这种教学模式对本校的教学质量进项测评和评估, 检测本校计算机水平是否达到标准, 通过对比可对本校的计算机教学模式进行进一步的改革。
(2) 将专业课程模块化, 分别加强学生对计算机硬件知识、计算机软件知识的了解和设计、数据库相关知识要点的了解, 将课程模块结合起实际应用进一步学习计算思维, 此教学方法已被个别高校进行采用, 特别是针对于中国农业大学, 在结合了本校学生的计算机水平后加强了对计算机基础知识的教学模块, 根据学习自身的水平进一步做出改善。
四、结束语
自教育部推广MOOC和计算思维背景下计算机基础的教学模式, 全球已经有近七千所高校采取线上线下结合的教学模式针对本学校计算机教学水平和学生的计算机基础教学进行全方位的改善。该教学模式实施后表明, 结合MOOC线上学习能够大幅度的提升同学们对计算机学习的兴趣, 也有效的改善了全有课堂的弊端, 学生的整体计算机水平提升, 培养了学生的计算思维和解决问题的能力。
摘要：传统的计算机基础教学的教学水平低下, 针对这一问题对现有的计算机基础教学进行分析和探讨, 得出结合MOOC与计算机基础教学进行全新模式的教学, 落实和利用好MOOC模式下课堂教学的优势, 提高各高校的计算机教学水平, 全新推广MOOC和计算机基础教学相渗透的混合教学模式。
关键词：MOOC,计算思维,计算机基础,教学模式
参考文献
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[2] 费红晓.基于MOOC的混合教学模式设计与应用研究[J].高等理科教育, 2016 (3) :120-125.
[3] 邵一江, 刘红.基于能力导向的模块化教学体系构建——合肥学院模块化教学改革的理论与实践[J].合肥学院学报, 2016.23 (4) :58-63.
计算思维计算机基础论文范文第3篇
● 參天大树必有其根——计算思维是否能体现信息技术学科本质？
1.计算思维的价值体现在何处？
卢文来：我记得您在《中国信息技术教育》杂志上参与过两期关于计算思维的专题，一期是2013年6月，另一期是2015年12月。2013年的专题打开了我的视野，我校的计算思维研究就此起步；在2015年的专题中，我校有两篇文章入选。现在，计算思维又来了！
对于像我这样在计算思维方面开展研究和实践的一线教师来说，计算思维的价值是在这个过程中逐步明晰的。非常打动我的是国防科技大学朱宗亚教授的论文《论计算思维：计算思维的科学定位、基本原理及创新路径》，朱教授从科技史和科技哲学视野出发，将计算思维、逻辑思维、实证思维并列为三大科学思维。他提到，在自然科学领域公认有三大科学方法：理论方法、实验方法（以观察和归纳自然规律为特征）和计算方法，每一种科学方法都可分为思想方法和操作方法两个层面，如果说思想方法层面可以认为是思维方法层面的话，则与三大科学方法相对应，便有了三大科学思维：逻辑思维对应理论方法，以推理和演绎为特征；实验思维对应实验方法，以观察和归纳自然规律为特征；还有就是计算思维，对应计算方法，以抽象和自动化为特征。如果站在这个角度来审视计算思维，它的价值非常凸显。
王荣良：关于2013年和2015年“计算思维来了”的专题，我都参与了。这次又在《中国信息技术教育》这个平台上讨论计算思维，应该比前两次更深入，也应该更平和、更客观。
要说计算思维的价值在哪里，首先要清楚计算思维是什么。当一个事物埋在深处，不易被人发现的时候，它的价值是被湮没的。当它被挖掘和发现之时，人们肯定是惊喜的。但是，它的价值是否具有改变世界的作用，则需要时间来验证，计算思维也一样。把计算思维放在现有的学科体系来看，它是一种学科思维，即属于计算科学的学科思维。
数学最基本的方法是演绎、类比和归纳。其中，演绎法是从一些假设的命题出发，运用逻辑的规则，导出另一命题的过程。数学理论是由演绎推理组织起来的。因此，逻辑思维是一种典型的数学学科思维，逻辑推理是其判断结论的重要工具。在逻辑思维中，首先需要有一个称为公理的命题集合，然后有一个推理规则，最后从公理出发严格地运用推理规则，产生相应的结论或定理。在数学理论中，只要有一个系统是自洽的、完备的，推理也是正确的，数学家们则可以认同与现实世界不一样的结果。而实证思维是以物理学为代表的一种典型思维形式，它强调验证性以及与现实世界的一致性，有些验证需要很长的时间，引力波就是一例。在实证思维中，人们通过观察和实验，得出一些揭示客观世界的结论，这些结论中最重要的部分都以定律的形式出现。
回到计算思维上，既然计算思维是计算科学的学科思维，就应该有学科的严肃性，在不理解计算学科的前提下大谈特谈计算思维是不负责的。然而，“计算”一词过于大众化，人们看到“计算思维”，首先想到的是数学中的运算，更深入一点会想到编程序，结合“思维”一词还会联想到人工智能，其实这些联想都是曲解或片面的。因此，我有一个不成熟的想法：在学术性地讨论计算思维时，学科起点应该是理解图灵机，因为图灵机是计算科学的基础与核心，只有这样才能在一个共同的语境下讨论。
周以真教授提出计算思维的本质是抽象和自动化，其中抽象在很多学科中都有，抽象具有数学属性，自动化则具有工程属性，是计算学科的典型特征。我觉得计算思维经历的是这样一个过程：抽象—形式化—构造—自动化。外部客观世界经历了抽象、形式化表达、构造以后，才能形成一个具有自动化属性的计算机世界。
计算思维的价值在于：首先，其对应的计算学科的价值。当计算学科广泛应用于人们的生产、生活中，计算思维的价值是明显的。其次，计算思维的教育价值，这不仅要考虑计算思维对理解与应用现实生活中广泛使用计算装置所产生的正向作用，还要考虑这种思维对学生发展的作用。这是一个隐性的教育价值，是一个非常值得研究的课题。
2.信息技术课程中计算思维教育的价值何在？
卢文来：经王老师这么一解释，计算思维的价值就更加清晰了。计算思维的教育价值，即计算思维对学生发展的作用到底是什么，应是我们讨论的重点。
正如您所说，抽象在很多学科都有，属于数学属性，而自动化则有工程属性。我不知道能不能这样理解：①这种思维教育不仅局限在信息技术课程中，其他课程也需要这种教育。②计算思维给我们带来了一个全新的角度，或者说是视野，来重新审视信息技术学科，从而更加重视学科所蕴含的思想与方法。即将颁布的普通高中信息技术课程标准已把“计算思维”列为课程需要培养的四大核心素养之一。由此产生的联想是，学生不仅要学习信息技术以及适应信息化环境，还要理解信息技术和信息化社会系统；不仅要学会外在操作，还要学会抽象、分解、控制任务的实施；不仅要掌握解决问题的步骤，还要发展交互性思维。
所以对信息技术学科而言，培养计算思维的价值更重要的是关于“计算”的概念，以及由此推演出的“可计算”和“自动计算”的概念，而这些概念将被人们用于问题求解、日常生活的管理、与他人进行交流和互动，以及个人的成长与发展。
王荣良：如你所说，“计算思维”成为普通高中信息技术课程的核心素养之一，说明计算思维教育将在高中生中实施，这对计算思维教育整体利好。作为计算科学的学科思维，培养计算思维的主渠道应渗透于计算学科内容的教学中。至于“信息技术课程中的计算思维教育”这一问题，我认为可以分解成两个问题：一是在基础教育阶段是否需要培养学生的计算思维，这是一个必要性问题；二是是否能够在信息技术课程中培养学生的计算思维，这是一个以什么课程载体实施计算思维教育的问题，是一个可能性问题。
就必要性问题而言，计算思维应放在基础教育整个课程体系框架下来讨论，而不是放在某一个课程下。从基础教育面向社会需求来说，计算科学已渗透到社会生活的方方面面，适量地了解计算科学的知识内容是有必要的，同时培养相对应的学科思维，即计算思维也是很有意义的。从目前我国基础教育传统的理科教育内容来看，主要强调的是演绎、归纳等数学思维，也有实证类思维；相对而言，基于工程性、构造性的思维教育比较弱。如果在基础教育阶段能开展具备工程和构造属性的计算思维的教育活动，那这对学生的思维发展是一个很好的丰富和补充。至于计算学科的哪些知识内容适合于基础教育，计算思维教育更细致、更具体、可落实的价值梳理，仍然需要探索。
可能性问题也反映了计算学科与目前中小学实际开展的信息技术课程的关系问题。是因为现有信息技术课程的教学内容决定了计算思维应是课程的教育目标，还是因为计算思维原本就是信息技术课程的核心目标，从而需要更改现有课程的教学内容，这看上去似乎是一个先有鸡还是先有蛋的问题，其实质是目前的信息技术课程自身定位不明确所造成的。开展计算思维教育的动力应基于学生的发展，研究计算思维也应以计算学科为逻辑起点。我始终不赞成引入计算思维教育的目的是为了信息技术课程自身的生存和发展的需要，并以此为基础研究计算思维，这样很容易使教师对计算思维的理解发生异化，从而不能真正达到计算思维教育的目的。
事实上，现有的信息技术课程与计算科学学科的关系是不明晰的。这既反映在提升信息素养的课程目标与计算思维的逻辑关系不明晰上，也反映在现有信息技术课程的教学内容，特别是义务教育阶段的课程教学内容有很大的不确定性上。但是，也正是教学内容的不确定性，给计算思维的培养提供了发展空间。我隐约感到，每位关注信息技术教育的人的心目中都有一个理想的信息技术课程，而这个课程与现实的信息技术课程并不一致。或许，这正是大家希望信息技术课程改革与发展的缘由。
3.影响信息技术课程发展因素有哪些？
卢文来：太对了，就像每个人心中都有一个哈姆雷特一样，每位教师心中可能也有一种理想的信息技术课程，或希望有非常明确的课程目标、单元目标、课程的内容和载体，以利于课程的有效实施，或希望有一个相对明确的课程纲要，能在理解的基础上发挥自己的创造性，相对自主地选择内容和载体。这可能就是信息技术课程发展中“人”的因素，或者说是“教师”的因素。
而“变化的世界”是影响信息技术课程发展的另一个重要因素。不知不觉中，随时随地上网变成了可能；不知不觉中，每个人或多或少都融入了互联网的学习；不知不觉中，“互联网+”成为了国家战略。这个“变化的世界”对信息技术学科有着极大的冲击和挑战。面对这个变化的世界，什么是信息技术课程不变的东西？无论是信息素养还是计算思维，无论是文化的传承还是新技术的引领，其核心目标应该是不变的。什么是可以变的呢？内容是可变的，载体是可变的。
王荣良：你说得很对，寻求信息技术课程变革的客观动力是信息技术的快速发展，但内在动力是信息技术课程的生存危机感，评价标准是实用价值。因此，大家都在努力追求其核心价值和稳定的教学内容。
以学开车为例，行车规则相对稳定，具体车辆还是有不同的驾驶技术细节，如自动档车、手动档车、电动车等。不变的内容就一定是核心的？行车规则或者交通规则是不是驾校学习的核心？对于车辆来说，无论以油、电为动力，还是以太阳能为动力，都是将能量转为机械能，通过传递装置带动车轮旋转，与地面产生摩擦力而使车辆行进，这是车辆的最基本原理，也是不变的，是不是应成为学习的核心？其实，要回答这个问题很简单，关键是要知道我们进驾校是为了什么。回到信息技术上，工具使用的学习，肯定是变化的；信息礼仪由传统礼仪支撑，基本是不变的；具体的信息技术工具构成的原理，一部分是不变的，一部分是变化的。信息技术课程要找到核心的、不变的，关键是弄明白自己到底要什么。
所以讨论变与不变的前提是弄清楚两个问题：信息技术课程是什么，以及学生要什么。现代学校课程的具体科目是由学科筛选而来的，学科是知识专门化的表现，以学科为类属的知识划分直接影响学校课程的组织。例如，数学学科对应基础教育的数学课程课目，依据数学学科的知识体系层次结构、社会需求以及学生心智来决定数学课程的目标与内容。那信息技术课程有没有对应的学科？是不是需要有对应的学科？事实上，是不是存在信息技术学科，这在学界是有争议的。但是不论如何，对信息技术课程对应的学科进行系统研究是有必要的，因为这是对课程知识体系的研究，是一项基础研究。同样，信息技术课程引入计算思维，需要回答信息技术课程与计算科学或计算机科学的关系，不能本着实用主义，随意改变信息技术的范畴。
目前，教师都是基于对课程名称的解读产生对课程的不同理解，这很正常。我认为，寻求信息技术课程变革，首先需要对课程科目所对应的学科进行系统研究。同时，也应从基础教育课程体系框架下的学生发展需求来研究学生到底需要什么，才来决定课程的内容与名称。
● 而今迈步从头越——计算思维教育的实施
1.在中小学信息技术教学中是否已经渗透计算思维？运用了哪些载体？如何实践？
卢文来：您说得越来越深入了，但要对学科进行系统研究，可不是一线教师的能力范畴了。最近两三年，我们看到、听到了不同领域的专家关于计算思维的讨论，隐约感到有一条崭新的路呈现在眼前，它虽不是那么清晰，但确实令人心动。一线教师可能说不出很多大道理，但却能有机会实践。在实践中，我们就会有发现，有思考，就会有成长。
随着周以真教授对计算思维的定义，计算思维之风已经吹进中国大地，一线的教师们已开始探索如何将计算思维应用于中小学教育。有的在信息技术基础课程中的“信息编码”“计算机系统”等单元中渗透计算思维的思想；有的借助Kodu开展游戏教学，并在其中落实“抽象”“纠错”计算思维；有的借助MIT的Scratch软件在中小学开展实施，还进一步外接传感器，开展更多计算思维的探索，強化“抽象”“分解”这些核心概念；有的在原有的“算法与程序设计”课程中尝试将计算思维的“算法”“系统”“纠错”等核心概念进一步深化；有的借助Excel进行数据建模，体会“可计算”和“自动计算”的计算思维特征。应该说，一线教师的大胆尝试和积极实践促进了计算思维教育在中小学的生根发芽，为计算思维理论层面的辨析提供了更多的例证。
王荣良：确实，这几年来，不少信息技术教师从关注人如何处理信息以及如何运用工具处理信息转向关注计算机如何处理数据，并且将“抽象”“分解”等概念引入到课程教学中，这已经涉及了计算思维，为计算思维教育做了有益的探索，积累了宝贵的实践经验，并且从中可以发现在计算思维教育实施中的困难，进而总结原因，克服这些困难。当然，这是一条在现有的教学内容中寻找计算思维的技术线路。我提出从学科角度系统研究计算思维，并反对以解决信息技术课程中存在的危机为目的研究计算思维，是担心计算思维在现有的土壤中长出的果实不是计算学科中的计算思维。
我觉得计算思维教育的本意是思维教育。这也是我针对教学实践的另一个担心，即把计算思维当作知识来教授。思维教育既是计算思维教育的基础，也是归宿。从实践研究的途径来说，可以通过计算思维教育的实践来探索思维教育的策略与方法，也可以用思维教育的方法来开展计算思维教育。如果简单地把计算思维作为知识来教，那么可能的结果是，在信息技术课程中，只是增加了一些与计算机原理和程序设计相关的知识与技能的学习内容。
卢文来：我也认同计算思维教育的本质是思维教育，如果从布鲁姆的教育分类目标学来看，思维教育属于高阶目标，但它无法独立开展，必须以知识技能为基础、为抓手。就如三维目标一般，在教学实施过程中，“方法”这一目标维度通常情况下都是在知识与技能的习得过程中达成的。而我认为，“思维”目标的达成相对于“方法”来说又高了一个层级。例如，对于演示文稿设计中的“动画效果”教学，如果教学目标设定为“学会自定义动画，包括进入、退出与强调的具体操作”，那这个目标侧重的就是技能；如果教学目标设定为“通过设置多个动画，体验创建动画的一般方法”，那这个目标侧重的就是技能的方法；如果教学目标设定为“通过分析一个包含复杂动画的PPT页面，理解动画之间的时序关系”，那这个目标侧重的就是计算思维。
王荣良：嗯，有点复杂。首先，“方法”有两种意思：一是计算机解决问题的方法，二是学习者的学习方法。针对计算思维教育的困境，我曾提出通过计算思维相关的数学方法和工程方法的学习来感悟计算思维，这里的方法是指前者，如数学方法中的形式化表达或工程方法中的分治法。就“方法”而言，可能是一般方法，也可能是具体方法，且两者是相对的。如果分治法是一般的方法，那么二分法就是具体的方法。而对于二分法，使用循环结构或递归方法实现是具体方法，二分法就是一般方法。
通过“方法”学习来感悟计算思维，既不是简单地知道分治法是什么意思（因为不是知识学习），也不是机械地实现二分算法（因为不是技能学习），而是在这些方法的学习过程中促进学习者的一系列思考。思考什么？应是计算思维在不同的学习阶段，会有不同的目标要求，这有待梳理。如何思考或者如何促进思考则是学习方法，即刚才所说的“方法”的第二种意思，这需要实践探索。思想实验就是一种促进思考的学习方法。
2.在计算思维教育的实践过程中已经存在或者将会存在哪些困难？
卢文来：我觉得越绕越复杂了。我想，这可能就是一线教师和教授之间进行对话的必然结果。因为教授思考的层级比较高，一定要对概念做明确的辨析，而一线教师则希望以最简单、有效、直接的方法在教学中落实。这可能就是计算思维教育在实践过程中遇到的困难之一吧。所以我的感受是，任何一种理论或者理念的实践，最终要靠一线教师在课堂教学中扎根落地，这其中必然会存在一些困难。
首先，对理念的理解，如计算思维。一线教师提出的问题可能是：计算思维的历史起点在哪里？计算思维的关键内容是什么？计算思维与程序设计、算法有什么关系？计算思维对中小学信息科技学科定位有什么重大影响？
其次，如何将理念转化成细化的课程目标、单元目标、教学目标？哪些载体可以支撑计算思维教学？教师们感觉在理论和实践之间存在非常巨大的鸿沟。专家们擅长理论研究，却并不那么接地气（笑）；一线教師有实践，但缺乏理论引领，或者自己对理论的理解和专家不一样，会感到无所适从。同时会觉得，新的理念似乎层出不穷，自己怎么能跟得上？
最后，支撑计算思维教育的资源从何而来？专家资源、教师资源，还是课程资源？其中最重要的可能是教师资源，或者如何能够支持到一线教师，使他们有一定的计算思维理念、课程设计能力。
王荣良：我们在前面已经谈到了不少困难，你刚才罗列的三个方面，也基本概括了目前计算思维落地基础教育所存在的困难。我再补充几点：为不同年龄的学习者进行系统规划和设计反映计算思维的课程内容体系，这是目前教师最希望明确的；随着计算思维教育的开展，如何评价计算思维教学达成度的评价方法也会是即将面临的困难；如何让教师从知识教育转向思维教育，可能不只是计算思维教育，将是更广泛的教育领域所面临的问题。
3.实施计算思维教育有哪些可能的路径与方法？
卢文来：王教授，既然理论和实际脱节是个老问题了，我想从这里出发谈几点看法：
第一，能不能让专家和一线教师对话，就像你我一样（笑），你跟我说说基本理论，我跟你讲讲基础教学，当然不是这样一对一，也不是这样文字来往，而是一种Workshop的形式或者以课题为抓手，面对面解决一些实际的问题。可以是我请你来听听课，看看在一节课或者一个单元中你是如何看待计算思维培养的、我们之间的差异在哪里等，可以是你协助我一起设计一个计算思维的课程单元或者课程体系。
第二，借助区域的力量，依靠教研员的力量，组织区内的信息技术教师，就计算思维的某些重要概念开展专题研讨。当然，为了避免脱节，每次专题研讨必须要涉及高位的计算思维概念、中位的基于计算思维的课程框架，以及具体落地的教学实践。
第三，杂志牵头，利用网络平台，请王教授您这样的专家开设微课，为一线教师普及计算思维的理论知识。
王荣良：从目前的基础教育的现状来看，以程序设计为载体来开展计算思维教育应该是一个比较好的途径。尽管计算思维教育并不是只体现在程序设计上，但相对而言，编程学习需要的学科基础知识比较少，起点低，对于中小学生来说容易接受，这是原因之一。原因之二，程序设计是一个作品创作的过程，目标达成度明确，学生会有成就感。原因之三，在中小学开展编程学习有基础，且目前也有比较多的人机交互友好的编程平台可供选择。
最近，我在中小学校听了一些具有计算思维教学目标的程序设计课，总的感觉存在两方面的问题：一方面，教师对计算思维的理解还不够，导致缺乏相关的意识。以课后教研讨论为例，大部分教师在传统思维惯性引导下关注的重点还是知识点的传授问题。另一方面，教师缺少相应的教学方法，尤其是缺少教学过程中的问题设计，缺少能促进学生思考的方法。以算法学习为例，教师的教学目标是明确的，就是尽快地让学生掌握算法，但缺少让学生进一步思考算法形成背后的思想以及算法表达的美感的冲动。
程序设计具有明显的工程属性，所以有很多的规定以知识的形式要求学生掌握。学习要求与平台的选择应该尽可能规避这些细节的规定，以消除学生思考的阻碍，或者从教学的角度出发，对一些规定的必要性进行研究和筛选。以流程图为例，流程图原本是思维表达与可视化的工具，如果规定过多，则会抑制学生的思考。所以我一直不赞同一些教师做出的类似于“流程线箭头方向不能从下往上”的规定。
卢老师对如何改善计算思维教育环境、提升教师的计算思维意识和认识提出了很好的建议。希望贵刊能为广大教师提供交流的平台，也为我提供更多的学习机会。最后谢谢卢老师，也谢谢本刊“对话”栏目。
对话印象
想起自己曾经读过的一本书——《上海市中小学信息科技课程标准解读》，那是2004年，可能就是从这本书开始，我开始有了课程观，厚厚的一本解读让我和团队对几千字的《信息科技课程标准》有了较为透彻的理解；也就是从那时起，我和团队开展了校本化课程的实施，开始了课题的探索，从先前的信息素养到后来的计算思维。而这本书的编者正是王荣良教授。
未曾想到，去年我和王教授竟然有了一面之缘，纽带也是计算思维。一名普通的一线教师能够和一位研究计算思维的专家面对面聊天，有点惴惴，也有点激动。同坐的还有几位业内专家和对计算思维感兴趣的同仁。初次见面，感觉王教授有学者风范，冷静而低调，话并不多，更多的时候是在聆听和思考，但每每发表的想法和观点总能给我一个崭新的视角，令我心生敬佩，自然也有些许敬畏。
更未曾想到，我们还有机会开展进一步对话。真的要感谢《中国信息技术教育》杂志，感谢刘向永老师，让我有机会藉由“对话”栏目向王教授进一步学习。
王教授说，他自己是一个从计算机科学与技术视角关注信息技术课程的探索者。在对话的过程中，我发现王教授对计算机科学学科理解深入且核心稳定，也发现王教授思维缜密，善用类比、比喻，能把问题如抽丝剥茧般一一澄清，同时还发现王教授随和、亲切与幽默。他不仅是一位探索者，更是一位思考者和引领者。
有幸，能和王教授进行这么一场对话。
——卢文来
计算思维计算机基础论文范文第4篇
摘要：目前，我国中小学信息技术课程的实施已进入革新的关键期，尽管仍然存在着不少问题，但是注重培养学生的信息素養已经成为主流，而且得到了进一步的提升和强化。本文提出，强调计算思维的培养正是在这一背景下诸要素通力协作的结果，它进一步明确了中小学信息技术课程的核心价值所在，为信息技术课程改革注入新的活力。
关键词：计算思维；中小学信息技术课；信息素养
我国中小学信息技术课程的前身是各种类型的计算机课程，它的形成发展大致经历了以下四个阶段：第一阶段（20世纪80年代），这一阶段受“程序设计是第二文化”观点的影响，计算机课程在学校中是作为选修或辅修课程开设的，此时计算机教育等同于程序设计学习；第二阶段（20世纪90年代），计算机的普及化和简便化为计算机课程的开设提供了可能性，在“把计算机作为一种工具来应用”的理念下，计算机课程开始成为学校教育里的必修课程，开设计算机课程的目的就是学习将计算机作为一种工具，用来辅助教学、管理以及科研等活动；第三阶段（21世纪的前十年），伴随着计算机网络技术的飞速发展和应用加深，信息加工处理能力成为人们的基本素养之一，培养信息素养逐渐成为此时计算机课程的目标，尤其是在2000年颁布的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》，正式将“计算机课”改为“信息技术课”；第四阶段（2010年以来），计算机教育开始进入到培养计算思维新阶段。计算思维培养的目的就是要培养学生的创新能力、问题解决能力以及动手实践能力等。为此，各国开始加入到对学生计算思维能力培养的深入研究中。计算思维作为人的一种重要思维，它综合了人类进行问题解决的多种思维，毫无疑问，它是每个人都应该拥有的必备技能。[1]计算思维能力的提升可以使人们日常的学习、工作和生活更有效率，可以更好地创新地解决问题。但是计算思维的培养不是一蹴而就的，它如逻辑思维一样需要不断地培养、应用才可以提升，是一个循序渐进的过程。学生一旦掌握了计算思维这项基本技能，将会受用终身。
计算思维的理解与定位
1.计算思维的理解
计算思维并不是什么新兴事物，它其实早就作为一种思维方式存在于人脑中。它和计算机并无直接关系，甚至要远远早于计算机的产生，可以说计算思维是随着人类的发展而发展的，只不过一直未得到人们的重视和深入研究。后来，由于计算机等系列新兴信息技术的产生，人们逐渐意识到这种思维方式和计算机解决问题的方式很相似，所以形象地起名为“计算思维”，换句话说，是计算机的出现强化了计算思维的意义。[2]计算思维真正得到人们广泛关注应该是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 M. Wing）教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM发表学术论文引起的。周以真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。[3]为了让人们更易于理解，又将其进一步解释为：通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看起来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法。虽然在这之前和之后很多业内人士从不同角度对计算思维给予了不同的定义和理解，但是目前来看，周以真教授对计算思维的定义是最清晰明确的。另外，周以真教授认为计算思维有如下几个特性：①概念化，不是程序化；②根本的，不是刻板的技能；③是人的，不是计算机的思维方式；④数学和工程思维的互补与融合；⑤是思想，不是人造物。[4]
2.计算思维的定位
科学按研究对象的不同分为自然科学、社会科学和思维科学三大类，而计算思维隶属于思维科学。[5]计算思维普遍被认知是解决问题的过程，在这个过程中会涉及许多计算机科学基础概念的运用，如分解问题、二元搜寻法、递归、循环、中断、队列、栈、树等。实际上，这些理论和技术本就存在于人类交流的表达方式中，只不过是随着计算机科学研究的深入，人们对其的认识越来越清晰化。计算思维除了在学习上能更好地促进学生学习相关学科知识，而且在日常生活工作中也常常用到，如如何快速查找资料，超市排队判断最快线路问题等。[6]随着人们对计算思维的认识越来越深刻，运用计算思维解决问题将成为信息技术课程的主要核心，培养学生的计算思维能力以及对计算机科学的兴趣将会成为今后的主流方向。在该课程中，要想使学生对计算思维有清晰的认识，并不断提高运用计算思维的能力，教师应增加更多的实践以及创设适当的情境对学生进行迁移练习，指导其在相关情境中如何更好地运用计算思维。过去说“学好数理化，走遍全天下”，这当然不仅仅是指这三门学科的理论知识，更多的是指通过学习这些课程让学生学会学习方法以及养成科学思维。笔者认为，中小学信息技术课程不是培养中小学生计算思维唯一的课程，但却是最好的课程形式之一。
计算思维对中小学信息技术课程的影响
1.培养计算思维促进中小学信息技术课程回归基础能力培养
目前我国中小学信息技术课程的主要目的是培养学生的信息素养，课程更多的是强调用信息技术工具解决实际问题，课程内容的设置随着技术的改变而改变，没有一个稳定的课程内涵。另外，因为信息技术课程在我国绝大部分地区并未列入中高考必修考试课程，学生不重视和不投入，甚至很多中小学一线信息技术教师自己也不重视，工作重心不是放在如何上好信息技术课上，而是担任学校的“勤杂工”，无休止地帮助其他学科的教师做课件、做考试后扫描试卷等勤杂工作。培养计算思维的提出，使人们清晰地认识到信息技术课程的核心价值和核心内容，因此，重视和着眼于中小学计算思维能力的培养应该成为信息技术教师一切工作的基石。
2.促进现有的信息技术课程改革
从国内开始开设计算机课程到现在的信息技术课程，国家对该课程不断调整改革。随着计算机（信息技术）教育的普适化，计算机（信息技术）几乎人人都会用，因为新软件不断开发，新版本不断升级，所以人们更多地是关注如何使用操作，但现有教材更新慢，课程实施明显落后于时代的发展，这表明现在的信息技术课程已不能满足学生的需求和社会进一步发展的要求。计算思维的明确提出，让广大一线师生能够准确地透过“现象”看到“本质”，能够重新审视我国中小学信息技术课程的系统变革，从教学内容到教学方法，再到教学评价和教学反馈，计算思维为信息技术课程开启了新的创新发展大门。[7]
3.计算思维对教师的影响
目前，我国中小学信息技术课教师专业水平还有待于进一步提高。[8]这几年，虽然各中小学较多地引进了计算机相关专业的毕业生，但他们很多并不是师范院校专门专业毕业的，对教育研究的把握有欠缺，且教龄短，教学经验显著不足，这些都制约着中小学信息技术课程的发展。如今计算思维的明确提出，对中小学信息技术一线教师提出了更专业的要求和提升方向。传统的按照教材进行“讲—练—用”的教学模式显然不能很好地培养学生的计算思维，所以在信息技术课程设计上教师应精心钻研，以培养学生的计算思维为课程实施的基本理念，结合实际情况，灵活采取适合方式，有目的地组织安排信息技术课程中的各种要素，从而形成新型的课程内容体系结构和新的教学方式。[9]
4.计算思维对学生的影响
教师的教与学生的学是一个交流沟通的互动过程，两者之间是密不可分的。素质教育观提倡学生是学习的主体，教师无论如何主导，关键还在于学生。计算思维的提出对学生的学习行为以及学习过程同样会带来很大的影响。目前，中小学信息技术课堂上学生学习大多是采取“听课—操作—应用”的模式，以此来学习使用某种软件。这种枯燥无味的课堂模式使得学生只对计算机这一“休闲娱乐工具”感兴趣（可以利用间隙上网、玩游戏），而对信息技术课毫无兴趣可言。兴趣是学习最好的老师，有目的地培养计算思维将会使学生学习的侧重点不同，从而激发其对学习的兴趣。例如，初中教材中关于Scratch编程的内容，这一部分的学习可以不用传统的学习方式，而关注为达到想要的效果，应该选择何种算法和框架结构去搭建脚本，以“分析问题—自主探究—形成认知”为主要学习过程，这样能给学生提供很大的发挥空间，最大限度地培养学生的创造力和实践动手能力。[10]
5.计算思维对信息技术教学应用的影响
信息技术在教育中的应用主要表现在各种教学软件的研发和恰当学习方式的学习环境设计上。目前在中小学信息技术的课堂上，教学软件只是作为课程的辅助工具，并未达到与课程的深度融合，至于学习环境设计，绝大多数只是基于目前的讲解式和灌输式教学的情境创设，很少出现能够体现学习者探究性和协作性的数字化学习环境设计。计算思维的引入将会使信息技术应用的地位上升，作用将会越来越大。为了更好地培养学生的计算思维，在教学软件的选取和学习环境的选择上一定要以有效完成教学设计为导向，在教学实施过程中，教学软件和教学环境不再是摆设，而是培养学生计算思维的强有力工具。例如，通过学习Scratch编程，不仅能够很好地让学生理解和掌握编程的基本思路和要求，更为重要的是能够促使学生关注自身思维问题，学会如何用计算思维来提升自己的学习效率。[11]
计算思维对中小学信息技术课程的启示
1.计算思维对信息技术课程改革的启示
教材是教学质量生成的基本要素。教材的编排与教学内容的选取有很大关系，目前，信息技术教材从小学到高中，重复性知识比较多，内容设置相对比较乱，体系还存在着不完善的地方。[12]而基于计算思维的培养，编制一套有本学科价值体系内涵的教材很重要，应在原有教材上保留精华，与时俱进，找到恰当的平衡点。比如，硬件、软件、操作系统、计算机发展史、信息的基本知识等偏理论的知识应构成独立的体系，给学生一个清晰的知识表征，形成思维导图，然后再要求学生完成对基本软件的学习。这样，至少能保证学生在学习某软件时知道该软件是如何用来解决实际问题的。同时，对学生学习效果的评价和教学活动的参与性提升等环节也需要建立相应的可操作方法，让学生能够清晰地看到自身思维能力和问题解决能力的不断提升。
2.计算思维对教师教的形式的启示
教师是实施教学设计的关键，教学设计应该处处以培养学生的计算思维为导向，教师只有有精心的教学设计和案例，才能使学生深刻领悟隐藏在知识背后的计算思维思想。同时，提高教师的专业素养是必然的，在职教师可以选择进修学习，利用网络的便利性使自己与国内外的优秀教师交流，并与同科目教师多探讨、多总结、多反思。另外，信息技术课程区别于传统学科，前沿性是最显著的特点，教师作为新课程改革中学生学习的促进者、教育教学的研究者、课程的开发者和建设者，其教学设计不能拘泥于书本上的知识，应及时将信息技术领域最新的动态结合教学实施，每一堂信息技术课的设计都应该利用一切可以利用的资源来培养学生的计算思维能力，教学形式也应灵活多样、延伸拓展。
3.计算思维对学生学的方式的启示
培养计算思维，学生不再是被动地接受学习，而是要自主地发现问题、解决问题，从而建构自己的认知。只有这样，学生的计算思维能力才能得到更好的培养，这也符合新一轮课程改革的素质教育观。计算思维的本质是抽象和自动化，使学生基于可计算的手段，以定量化的方式解决认为不能解决或难解的问题。学生在教师以培养学生的计算思维为导向的精心设计的教学活动下，自主探究、合作学习和积极思维，能够最大程度地发展自身的个性和创造力。在这样的学习过程中，学生的计算思维能力会得到更好的发展。例如，Scratch趣味编程学习，学生在自主探究、合作学习的过程中能更深刻地理解变量、选择结构以及循环嵌套等计算思维。学生只有深刻理解了计算思维，才会在现实生活中更好地解决相关问题和不断地提升自身的动手实践能力。
4.计算思维对信息技术教学应用的启示
基于对学生计算思维的培养，信息技术在教育教学中的应用地位应得到不断的提升。为此，一方面，数字化教学软件设计要更恰当地配合教学方式改革，教师可不拘泥于教材中推荐的使用软件，可因地制宜地选择其他更为丰富的有效教学资源。例如，在信息技术教材七年级上的通信技术模块中，讲到通信技术时列举的是QQ视频聊天。除此之外，还可以用微信来学习这部分知识，微信是时下主流的社交工具，更易于学生接受和激发学生学习兴趣。另一方面，在教学环境的创设上，教师不仅要利用PPT、计算机等软硬件资源，更需要进行教学模式和教学理念等软科学应用实力的提升与实践。培养学生的計算思维，需要将学生作为学习活动的主体，教师要积极发挥组织者和引导者的作用，教学软件和教学环境不再是课中的摆设，而是积极有效的学习支持系统。只有教师、学生、教学内容和教学环境资源四大因素形成一个良好的互动关系，积极有效的信息技术课教学活动才能得到行之有效的实施，学生的计算思维才能得到重点关注和有效提高。
总之，自新一轮基础教育课程改革以来，我国中小学信息技术课程无论是教学内容体系，还是教学方法都在不断提升之中。但是也应当看到，与飞速发展的技术相比，现有的教学内容体系中还存在一些显著的短板，不能很好地满足学生和社会发展的需要。计算思维的引入为时下中小学信息技术课程改革注入了新的血液，使信息技术课程有了稳定的核心和价值。当然，计算思维的培养不是一蹴而就的，要想成为一个成熟的课程内容主旨，还需要不断地探索和改进。但不可否认的是，这种思维方式一旦形成，就会成为人们必备的基本技能，将会对每个人的学习和生活产生巨大影响，受用终身。
计算思维计算机基础论文范文第5篇
【摘 要】本文通过分析中学信息技术课程面临的问题，指出信息技术课程应回归体现本学科思想的核心内容和思维方法；在计算思维理论的指导下，通过教学案例的实践和研究，探索在高中信息技术基础教学中计算思维培养的方法。
【关键词】计算思维；高中信息技术；基础教学；案例
【论文编号】1671-7384（2016）07-0057-03
研究背景
自2004年普通高中课程改革开始至今已经十多年。在这些年中，高中信息技术课程按照国家制订的课程标准稳步实施，取得了一定成效。但是随着社会的发展、课程改革的深入，信息技术课程出现了一些问题，这些问题引起我们的深思。
1. 信息技术课程存在的必要性
伴随互联网的普及，传统的信息技术课堂不再是中小学生获取大众取向的信息技术知识技能的唯一渠道。在我国全社会信息化水平不高，学生从其他渠道学习信息技术的机会非常有限的情况下，学校的信息技术课程在一段时间内承担了信息技术教育主渠道的作用[1]。但是，现在的形势发生了很大变化，学生可以通过家庭、社区、少年之家等多种途径来习得面向大众的应用软件的知识和技能。即使不参加中学的信息技术课程学习，学生也能玩转电脑。那么，信息技术课程存在的必要性在哪里？
2. 信息技术课程的核心价值
现阶段，按照高中的课程标准，学生可以通过学校开设的信息技术必修课程和信息技术与其他学科教学整合的课程来提升自身的信息素养。信息技术与学科教学的整合将信息技术必修课程中面向大众的部分应用性课程的内容和价值剥离走了、整合掉了[2]。那么，信息技术课程本身所特有的、不可替代的课程内容和价值又是什么呢？
3. 信息技术课程对人才培养的作用
21世纪的知识经济时代，培养具有国际竞争力的核心人才尤其重要。基础教育承担着为大学培养、选拔、输送优秀人才，帮助国家储备综合国力所需人力资源的责任。作为基础教育中的一门独立学科，信息技术应该怎样承担相应的责任？信息技术教育应该为此做些什么？是跟在发达国家源源不断的信息技术创新的后面，亦步亦趋地为发达国家的技术培养“忠实的消费者”，还是为我们国家的信息技术创新和信息技术领域的核心竞争力培养原创型技术人才呢[3]？
针对上述问题，我们认为未来的信息技术课程要为学生提供更加系统、专业的信息技术教育。即不能仅仅着眼于软件工具的使用，而应回归计算机学科相对稳定的、体现学科思想和方法的核心内容和思维方法。目前，计算思维是国内外专家、学者比较认可的计算机科学体系的核心思维模式。我们就计算思维在高中信息技术基础教学中的培养进行了教学实践，形成相关案例，并进行了初步研究。
计算思维概念及研究现状
1. 核心概念的界定
思维模式就是看待世界和认识世界的方法和观点。科学思维主要分为以物理学为代表的实证思维和以数学为代表的逻辑思维[4]。随着计算机科学技术的发展，图灵机理论、复杂性理论和交互式证明系统的提出，学术界认为出现了独立于实证思维和逻辑思维的第三种思维方式——计算思维。计算思维由周以真教授在2006年首次提出，表述为应用计算机科学领域的基础概念进行问题解决、系统设计和人类行为的理解。2010年，计算思维被进一步表述为一种思考过程，通过对问题和解决方案的清晰表述，使问题解决可以由具备信息处理功能的代理程序高效完成[5]。
英国皇家科学院将计算思维定义为认识周围世界所存在的不同层次的计算，并应用计算机科学工具和技术理解并辨析自然系统和人工系统及其运行过程[6]。Google公司认为计算思维过程是问题解决技巧和技术的集合，并将计算思维过程界定为问题分解、模式识别、模式生成和抽象、算法设计[7]。
目前，我们可以查阅的关于计算思维的定义有多种，对它的解释多停留在“哲学”或“科学”层面，在教学层面上还未形成一个清晰的表达体系，其内涵、外延还没有得到清楚的描述[8]。通过研究比较，我们认为周以真教授在2006年提出的计算思维的定义更适合指导我们这项教学实践的研究，因此，我们采用了周以真教授在2006年提出计算思维概念的表述作为研究的理论依据。
2. 研究现状
在我国，计算思维的培养起源于大学教育。2010年7月，为了提高大学计算机基础教育的质量，在“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”上，与会者明确提出将“计算思维的培养”作为计算机基础教育的核心[9]。自此，增强计算思维能力的培养，不仅成为当下大学计算机基础教学改革的主旋律，而且受其影响，高中信息技术课程建设正在朝这一方向转变。
案例研究
1. 案例主题的选定
目前，高中培养计算思维的课程教学主要针对程序设计与算法、人工智能等内容展开。但是，在高中信息技术基础教育中，基本概念、基本原理、软件应用的教学内容占较大比重。为了探索在这些教学内容中培养学生计算思维的方法，我们选取了高中信息技术基础必修模块中第二单元《有效获取信息》作为案例研究主题。在这个主题下，我们先后开展了三次教学实践活动，本文选取了两个案例《认识图像》和《声音的数字化表示》进行分析、研究。
2. 教学案例分析
案例一 《认识图像》
图像是我们生活中的一类重要信息。目前，我们主要通过数码相机、手机拍摄获取。数码相机等设备在拍摄景物成像的同时，也对相关的成像信息进行了数字化处理，形成了我们在计算机中所看到的图像。那么，计算机是如何将图像呈现在了屏幕上？计算机又是通过何种方式来准确描述图像信息呢？我们如何应用计算机处理图像的技术来解决实际问题？这都涉及图像的基本概念、基本原理及相关应用。《认识图像》教学设计的目的是希望通过对课程的学习，学生能够理解计算机显示图像的原理，掌握以计算机方式表述图像参数的基本方法，学会使用PS图像处理软件的相关技能，逐步养成以计算机解决问题的思维方式，即计算思维。
上课伊始，教师导入情境——播放《萌兄萌弟》视频短片。短片中妙趣横生的图像，吸引了学生的注意力，激发了学生学习图像的兴趣。在新知学习的环节，教师选择一张图像，放大16倍，学生观察图像，发现并理解图像的基本构成单位——像素及其特点。然后，教师展示实物照片和电子图像实例，提出一系列问题，引导学生思考、比较两者的区别与联系，进而学习图像的基本概念和基本原理。在探究应用环节，教师为学生安排了一个探究活动——“研究图像尺寸、输出分辨率、打印尺寸与图像质量的关系”。首先，学生应用PS图像处理软件的功能，分别查看图像1-1和图像1-2的参数，将数据记录在表格中。其次，学生对表格中的数据进行分析、归纳，得到图像参数的改变与图像质量关系的结论。然后，同学之间互相分享，教师矫正。最后，迁移运用，学生要应用研究得出的结论，解决一个实际问题，即按要求将图像文件的大小、尺寸进行修改，上传到网站。
在整个教学过程中，教师主要采用探究式教学。课前，教师为学生准备了必要而充足的学习材料。课堂上，学生通过材料发现问题、探索有关图像的规律性知识、解决问题。在探究的过程中，学生获得图像的基本概念和基本原理，习得图像的操作技能，培养相关能力，即对所要解决的实际问题进行分析，应用课上所学图像知识进行表述，运用课上所学图像处理技能进行解决。整个学习过程是学生思维发展的过程，是学生计算思维形成的过程。
案例二 《声音的数字化表示》
按照高中课程标准的要求，这部分内容不应只停留在简单使用音频信息的层面，还要深入到声音信息数字化的原理、方法、过程。它是体现信息技术学科本质的内容之一，也是《高中信息技术基础》教材中的难点。初中生已经有过听音乐、歌曲，或者通过MIC进行类似“卡拉OK”这样的娱乐活动。他们能够对声音文件进行非常简单的操作，比如，声音文件的下载、播放等等。但是他们对于声音是如何在计算机中表示的、声音波形的特点及波形的描述等还不清楚。
在本课中，教师通过图像与动画，把抽象的原理形象化，让学生能够直观地了解“音频数字化”的过程。在教师的不断引导启发下，学生学习并理解采样、采样频率、量化位数、声道数的概念，以及各个指标对于音频数字化质量的影响。最后，将生活中的问题抽丝剥茧归纳为声音的基本概念，应用所学的声音数字化原理解决。
案例《声音的数字化表示》的片段
课堂实验
（1）改变音频的声道数，观察声音效果变化（有操作提示）。将结果填写在下面的空白处。
应用Audition软件，将“诗朗诵”进行声音通道数的变化。 听音频效果，观察规律。
【操作指导】：运行Audition软件，单击“文件”→“打开”→找到“春江花月夜”文件→单击“打开”→默认为“波形”编辑视图（单一文件的编辑，有两个声道）。
①第一种方法：右击左上部“文件”面板中的当前文件名→提取声道为单声道文件→试听单声道效果与原文件比较，进行下列填空：
原文件声音效果特点：————————。
单声道效果特点：————————。
②第二种方法：在音轨最右侧，分别标有L和R，表明左右声道，点击相应字母，即可开关此声道，使声音变为单声道的情况，听效果完成下列填空。
原文件声音效果特点：————————。
单声道效果特点：—————————。
③得出实验结论：————————。
（2）改变音频量化位数，观察声音效果变化，（有操作提示）。
（3）改变音频采样频率，观察声音效果变化，（有操作提示）。
3. 案例研究的发现
虽然这两个案例在教学内容的选择、具体的教学方法等方面不尽相同，但是，通过上述的研究分析我们发现，两个课例均采用了探究式教学方法来培养学生的计算思维能力。
探究式教学方法是让学生经历一个科学家的研究过程，通过一系列的科学探索活动发现科学结论。在这个过程中，学生不是通过教师讲解或完全靠书本上的间接经验获取知识，而是通过自己的实践活动和搜集到的第一手材料认识问题，体验各种疑难情境[10]。这正与信息技术课程的性质相吻合。《普通高中技术课程标准》明确指出，普通高中信息技术课程是技术课程，立足于学生的直接经验和亲身经历，立足于“做中学”和“学中做”。在学生亲身体验、全程参与的过程中，学生会发展将问题以计算机能解决的方式进行表达，并借助计算机的软硬件予以解决的计算思维能力。
研究结论
经过研究，关于在高中信息技术基础教学中进行计算思维的培养，我们可以得出如下结论：
（1）计算思维的理论研究尚处于发展中，它的内涵和外延也在不断地被深化、丰富。虽然这种发展变化为计算思维理论指导教学实践带来了一些困惑，但是也为我们在高中信息技术教学中探索学生计算思维的培养提供了更大的自由空间。
（2）在高中信息技术课程中，不仅算法与程序设计和人工智能可以作为培养学生计算思维能力的内容，信息技术的基础知识技能也能是计算思维培养的载体。
（3）探究式教学是培养学生计算思维的可行方式之一。通过教学实践活动，我们将在高中信息技术基础教学中培养学生计算思维的整个流程归纳为：发现问题，将问题及解决方法以信息技术的基本概念和基本原理，抽象、清晰地表达出来，最终通过信息技术手段予以解决。
计算思维计算机基础论文范文第6篇
关键词：计算机基础;教学改革;案例教学;非计算机专业
Talking on the Reform of Vocational School Computer Basis Teaching
-Computer Basis Advanced Case Teaching Research
Liu Wei
(Liaoning Provincial College of Communications,Shenyang110122,China)
随着计算机技术的飞速发展，计算机已经成为人们工作、生活、学习中不可缺少的工具。根据“智联招聘网”发布的招聘信息粗略统计，对于非计算机专业的应聘者，百分之八十以上的企业要求毕业生要掌握一定的计算机知识，熟练使用计算机。目前高职院校均将“计算机基础课”作为非计算机专业大一新生的公共必修课，可见高校计算机基础教育的重要性。
一、目前的现状及存在的问题
由于学生在中小学阶段接受计算机教育程度不同，所以实际教学过程中给老师带来很大的挑战，对此我们已对大一新生第一学期的“计算机基础”课程进行计算机分级教学的尝试性实践，取得了良好的教学效果。不过针对全校非计算机各个不同的专业，今后计算机应用的侧重点不同，目前采用统一的教材教学，不能完全满足各个不同专业的后续使用要求。
二、研究的意义与价值
对于计算机这种实践性较强的课程，教学内容和知识结构的应用性、实践性、创新性以及知识更新必须跟得上新技术的发展和变化，如果缺乏对学生实践能力和创新能力的培养，只能使学生完成大专层次的学历教育，缺乏适应就业岗位更新的可持续发展能力。
因此，我们提出《计算机基础案例高级应用教学》，在新生完成第一学期的计算机基础课程的教学任务，掌握了计算机常用操作基础上，在第二学期开设《计算机基础案例高级应用课程》，精心设计挑选一些有一定难度的、针对各个专业具有代表性的案例进行教学。深入挖掘本门课程与各个专业课程之间相关性，充分调动学生的学习兴趣。培养学生自主学习、合作学习、探究性学习和发现性学习的学习氛围，教师尽量只起到引导、启发的功能。
三、计算机基础高级案例教学研究具体措施
(一)贴近专业需求，制定新课程标准。针对学校开设《计算机基础》课的8个系38个不同的非计算机专业，按不同的系分别进行调研。我们计算机基础教研室8位老师各有分工，每人负责一个系。通过网络搜索、阅读相关资料、并与各个系部的专业主任反复沟通，深入了解各个专业的学生的培养目标、专业技能需达到的水平、行业标准以及就业方向等，力求制定出适合各个专业的《计算机基础课程标准》。为今后我们教学提供参照依据，一方面使学生了解计算机的基础知识和掌握使用技能，具有在将来的学习、工作、生活等方面应用计算机的基本能力，进一步提高科学文化素质。另一方面，使学生能利用计算机作为工具，为学习专业课程打下基础，使他们具有运用计算机进一步学习相关专业知识的能力。(二)搜集编写适合各个专业案例，自编教材。在走访学校各个专业进行调研的过程中，每位老师整理、收集、查阅大量适合相关专业的实用、原始数据，编撰、设计适合各个专业的案例。每周利用教研室例会的时间，定期讨论数据的收集、整理;调整案例的设计、组织。同时，为了更深入地了解学生们对计算机基础课程的看法和意见，我们多次组织召开了“计算机基础课教改师生座谈会”，邀请了各系部相关教师及学生代表参加。学生代表涵盖我校各个开设计算机基础的非计算机专业，约30人左右。在座谈会上，师生们就教学内容、教学模式教学环境以及课程计划进行热烈的讨论。此外，对学校部分专业的大一学生以及毕业生就计算机基础课做了问卷调查，通过反馈跟踪了解企业对相关专业计算机的要求。通过不断积累，最终生成适合全校各个专业《计算机基础案例教学》这门课的案例库并编纂成教材，在教学中根据不同专业，对应选择与不同专业适合的案例做到“有的放矢、因专业施教”。我们目前根据学校8系38个专业的不同培养方案，设计的案例库按应用来分，暂分为商务类、管理类、策划设计类、工程类、综合类五大类。(三)实时更新案例库，便于学生自主学习。计算机信息技术是当今世界发展最快、应用最广泛的学科之一。拥有一定的计算机知识和应用能力已成为现代人所必须具备和赖以生存的基础。高等教育的任务就在于培养具有创新精神、实践能力强和具有综合素质的高级专业人才。计算机基础课总学时一般在52-84学时之间，想利用课堂时间熟练掌握计算机知识是不可能的，平时需要大量的上机实践。因此除了课堂教学之外，鼓励学生自主学习。我们把教师积累的案例库、素材、习题、以及设计项目要求按侧重专业方向和难度层次分类实时动态发布到网络学习平台上，便于学生课余时间自由选择练习。(四)多组织提供学生参加校内外竞赛的机会，激发学习兴趣
对于有限的学时来说，课堂教学远远不能满足那些对计算机有特殊爱好的学生，特别是一些入学时计算机基础比较好的学生，应该让其兴趣向更积极的方向发展。比如每学期有计划地组织计算机基础大赛，设定主题，允许学生以兴趣小组的形式参加网页制作、Word排版或PPT设计比赛，主要侧重培养学生的创新意识和团队协作精神。因为在有限的时间内，要完成比较满意复杂的综合作品，必须通过多名学生互相交流和讨论，取长补短，才能共同完成任务。同时多方面提供学生参加校外比赛锻炼自己的机会。
四、小结
对于非计算机专业开设的公共基础计算机课，如何把我们课程内容更贴近专业建设，更适合非计算机专业学生学习掌握计算机，以及今后对他们进一步学习更有利，更符合计算机不断更新发展的技术，是我们要一直不断深入探讨研究的课题。
参考文献：
[1]李影,王波.非计算机专业大学计算机基础教法的探讨[J].电脑知识与技术,Vol.4,No.9,2008.12
[2]杨玉强，赵绪辉，陈爽.大学计算机基础课程实验教学的改革研究与实践[J].渤海大学学报,Vol.30,No.3,2009.09
[作者简介]刘薇(1978.4-)，女，汉族，辽宁省沈阳市人，工学硕士，辽宁省高等交通专科学校，讲师，硕士，研究方向：计算机应用。