时间:2023-06-29 16:22:20
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇计算能力培养范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
学生的生活世界是丰富多彩的,其间不乏许多的数学问题,教师要善于用数学的眼光去发现、去挖掘、去利用,使之成为我们计算教学的有效载体,成为学生计算能力培养的乐土。如教学中,可以利用多媒体课件创设情境,联系学生喜欢的生活现象,在这样的情境中学生又是主角,因此学生热情高涨,自然而然地把精力都集中到计算教学之中。
2.讲究训练形式,激发计算兴趣
围绕提高学生的计算兴趣,寓教于乐,结合每天的教学内容,在强调计算的同时,讲究训练形式的多样化。如训练题型多样化:口算题、判断题、改错题、文字题、自编计算题等等;练习形式多样化:小游戏、数学竞赛、开火车、夺红旗等等;呈现方式多样化:用卡片、小黑板、幻灯机、投影机等等。多种形式的训练,不仅提高学生的计算兴趣,还培养了学生良好的计算习惯。
二、掌握算理
要使学生会算,首先必须使学生明确怎样算,也就是加强法则及算理的理解。《数学课程标准》明确提出:“计算教学时,应该通过解决实际问题进一步培养学生的数感,增进对运算意义的理解。”因此,计算教学应把重点放在算理的理解上,根据算理,掌握法则,再以法则指导计算。学生掌握计算法则关键在于理解。即要学生懂得怎样算,更要学生懂得为什么要这样算。如教学时,通过例题教学,使计算的每一步都成为有意义的操作,让学生在操作中理解算理,掌握算法。②通过反复训练就能使学生在理解算理的基础上掌握计算法则,进一步提高学生的计算能力。
三、发展思维
要教学生学会,并促进会学就要“重视学生获取知识的思维过程”。同样要以培养学生的思维能力为核心,重视并加强训练。
1.加强说的训练,培养思维的条理性
通过加强说的训练从而培养学生思维的条理性,促进学生思维能力发展。
2.重视算式多样化,培养思维的灵活性
提倡和鼓励算法多样化可以克服过去那种“过于注重计算技能,计算方法单一呆板”的弊端。通过提倡和鼓励算法多样化,使不同的人在解决计算过程中学到了不同的数学。算法多样化激起了学生对算法的思考、归类,对问题解决策略进行提炼,对不同意见和模棱两可的方法进行辨析,达到了对算法的深层次感悟,从而培养学生思维的灵活性、敏捷性。
3.加强实践操作,培养学生形象思维能力
心理学家皮亚杰认为:“思维从动作开始,切断了活动和思维的联系,思维就不能发展。”数学具有高度的抽象性和严密的逻辑性。为了培养学生的思维能力,在计算教学中,要根据教材特点,让学生进行实践操作,手脑并用,多种感官参与学习过程。通过直观操作,突出了计算规律的教学。这样,学生边动手、边思考、边计算、用操作帮助思维,用思维指挥计算,提高了学生的计算能力,发展学生思维。
4.加强估算教学,培养学生的直觉思维
在估算教学中,我们可以选择一些学生经常接触的计算应用作为估算的题材,让学生把自己的经历和数学知识在生活中的应用结合起来,就能增强学生估算的应用意识,提高学生解决实际问题的能力,培养学生的直觉思维。通过加强估算教学,培养了学生的直觉思维能力,增强了学生的数感,同时运用估算还可以简单检验计算结果的准确性,提高学生的计算准确率。
四、形成习惯
良好的计算习惯,直接影响学生计算能力的形成和提高。有的学生计算能力低,固然有概念不清,没有真正理解算理和熟练地掌握计算法则的原因,但没有养成良好的计算习惯也是重要的原因之一;有的审题习惯差,往往只看了一半就动手去做;有的学生书写不规范,数字、运算符号写得潦草,抄错数和符号;有的没有验算的习惯,题目算完便了事。因此出现了许多不应出现的错误。所以要想提高学生的计算能力,使学生养成良好的计算习惯是重要保证。
1.养成良好的审题习惯
教学中教师要对学生提出严格的要求,要求他们计算时要认真而仔细,同时还要教给学生一些方法。如计算的检验方法做到“四对”:一对抄题,二对数字,三对计算,四对得数。审题的方法是“两看两思”:先看一看整个算式,是由几个部分组成的,想一想,按一按一般的法则如何计算;再看一看有没有某些特别的条件,想一想,能不能用简便方法计算。学生按照这些方法去做,就能使计算有了初步的保证。如计算四则运算,要先看看有没有简便运算,能简算的尽可能简算,没有简算的再按运算顺序计算。又如求最大公约数和最小公倍数,要先看看有没有特殊关系的,有特殊关系的直接写出,没有特殊关系的用短除法计算等等。
中图分类号:G623.58 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)14-0113-01
在做计算题时,学生普遍有轻视的态度,一些计算题并不是不会做,而是由于注意力不够集中、抄错题、运算粗心、不进行验算造成的。在计算教学中,我比较重视培养学生良好的计算能力,我是从以下几个方面进行的。
一、培养学生计算的兴趣
“兴趣是最好的老师”,在计算教学中,首先要激发学生的计算兴趣,让学生乐于学、乐于做,教会学生用口算、笔算和计算工具进行计算,并掌握一定的计算方法和计算技巧,达到算得准、快的目的。
讲究训练形式,激发计算兴趣。为了提高学生的计算兴趣,寓教于乐,结合每天的教学内容,可以让学生练习一些口算。在强调计算的同时,讲究训练形式多样化。如:用游戏、竞赛等方式训练;用卡片、小黑板视算,听算;限时口算,自编计算题等多种形式的训练。不仅提高学生的计算兴趣,还培养学生良好的计算习惯。
以中外数学家的典型事例或与课堂教学内容有关的小故事激发兴趣。教学中,适时地列举中外数学家的典型事例,或者是以学生喜闻乐见的小故事来增添课堂气氛,吸引学生注意力,可以激发学生对数学学习的爱好和兴趣,使学生集中精神进行计算,提高课堂上的学习效果。
二、培养坚强的意志
培养学生坚强的意志对学生能够长期进行准确、快速的计算,会产生良好的促进作用。每天坚持练一练。计算教学中,口算是笔算的基础,可以根据每天的教学内容适时、适量地进行一些口算训练,在我们班每天10道计算题训练已成为学生的习惯。通过长期坚持的训练,既培养了学生坚强的意志,又提高了学生的计算能力。
针对小学生只喜欢做简单的计算题,不喜欢做或做不对稍复杂的计算、简算等题目的弱点,教学中要善于发现小学生的思维障碍,克服影响学生正确计算的心理因素。可以通过各种方法进行练习,如:“趣题征解”“巧算比赛”鼓励学生一题多解等形式培养学生的意志。
三、培养学生良好的计算习惯
良好的计算习惯,直接影响学生计算能力的形成和提高。因此,教师要严格要求学生做到认真听课,认真思索,独立完成作业,并做到先复习后练习,练习中刻苦钻研,细心推敲,不轻易问别人或急于求证得数。还要养成自觉检查、验算和有错必改的习惯。
教师还要加强书写格式的指导,规范的书写格式可以表达学生的运算思路和计算方法、步骤,防止错写漏写数字和运算符号。教师还要以身作则,作学生的表率。培养学生良好计算习惯时,教师要有耐心、有恒心,要统一办法与要求,坚持不懈,一抓到底。
1、培养学生的“数感”。
数感,它同音乐的“乐感”、美术的“美感”一样,学数学就得有“数感”。在教学中,让学生用数学的眼光去观察、认识周围的事物,用数学的概念与语言去反映和描述社会生产和生活中的问题,结合生活中的具体事例去教学数学知识,让学生感受到数学就在身边,生活中处处有数学,从而以积极的心态投入学习,体验“数感”。
2、强化口算。
我的具体做法是:
(1)每天利用3-5分钟时间训练口算。在教学中,我每天在课堂上利用3-5分钟时间进行口算训练,或视算或听算,或在作业中抄一、两道脱式计算题,每天批阅并及时反馈,逐步提高学生的计算能力。
(2)记忆一些常用数据和巧算方法。像20以内的加减法、表内乘法、1-20的平方数等,都要求学生熟记,达到脱口而出的程度。同时,经常教学生一些巧算的方法,也可使其计算速度大大提高。如:一个数与“11”相乘,“两边一拉,中间一加,满十向前一位进一”;一个数与5、25、125相乘,都可以运用巧算方法:
24×5=24÷2×10
324×25=324÷4×100
409×125=408×125+125
=408÷8×1000+125
还有一些除法试商法:差数试商法、同头无除商八九法(当被除数和除数最高位上的数字相同时,俗称“同头”,被除数的前几位比除数小,且除数与被除数次高位上的数的差不超过最高位时,可直接用八与九试商)、中数试商法、折半试商法等等,这些都是学生快算所必须掌握的基本方法。
二、理解算理,提倡算法多样化
要使学生会算,必须要使其明确算理,这就要求教师对算法和算理的教学必须正确,因为第一印象非常重要,第一次讲错以后就很难改掉。记得一位心理学家说过:首次感知新知识时,进入大脑的信息可以有受前摄抑制的干扰,能在学生的大脑皮层留下深刻的印象。但如果首次感知不准确,那么造成的不良后果在短期内是难以清除的。因此,教师必须充分备课,选择最优方案,以期达到良好的教学效果。
在学生明确算理的基础上,要提倡算法多样化。算法多样化不是要求每个学生都用多种方法解决同一问题,而是要鼓励学生独立思考,用适合自己的方法解决,有能力的可以运用多种方法,没有这种需求的学生只用一种即可。提倡算法多样化,也要注意方法的优化,对于学生想出的每一种正确方法都给予肯定,说服学生放弃自己的落后繁琐观点,去遵循优秀、简洁的方法,这样才能使自己的思维能力不断提高。特别要对中、高年级提出的每一种算法,可让其自己说明算理,以防止其“知其然,不知其所以然”,同时起到培养学生逻辑思维和口头表达能力的作用。
三、重视估算,教给方法
1、近似估算法。在实际计算中,根据情况把两个数同时估大或同时估小,或一个估大一个估小,以便口算为宜。估算过程中,由于学生的生活背景、思维方式的不同,估算结果也不一定一样,因此,允许估算结果与准确值之间有一定范围的误差,正负误差均可。如:
783+945≈800+900=1700
3927÷35≈4000÷40=1000
2、联系实际估算法。如计算人数、租车数量、铺地买砖等,都必须是整数,且得采用“进一法”;用铁皮做铁盒,铁盒必须是整数,且得使用“去尾法”。
除了课堂上传授方法之外,最有效的方法是让学生在实际生活中锻炼,在处理具体问题中提高。
四、增强学生的实践能力
1、呈现方式生活化。《新课标》中指出:要通过现实生活的情境,使学生体验、感受和理解数与运算的意义,要呈现给学生大量的现实背景,从中体会数学与生活的密切联系。如在教学36×4时,我以如下方式导入:一件上衣36元钱,买4件这样的上衣需要多少钱?这种赋计算式题予生活的方法,学生非常乐于接受。
2、日常生活数学化。生活中处处有数学,如上街购买衣物,大约需要带多少钱,需要估算;准备购买多少件物品,也需要统计和计算,所以,要教育学生留意身边数学。在随家长买菜时,要特别留心售货员是如何快速算出结果的。同时,也要用所学过的估算、巧算等方法帮着大人算一算,以提高自己的计算能力。
五、养成教育不容忽视
1、规范书写。由于书写不规范而造成计算错误的现象屡见不鲜,如由于把“5”连笔写,计算下一步时就误看成了“8”;把“7”潦草地写成了“1”,而造成计算结果错误。教师要严格要求学生的书写格式,并以身作则,当好榜样。
2、认真审题。这是快速、准确计算的关键。做每一道计算题,千万不要急于下手,首先要仔细观察,明确应该先计算哪一步,后计算哪一步,找一找哪些地方可以应用巧算的方法,做到心里有数,然后再认真计算,这就是所谓“磨刀不误砍柴工”,我给学生改成了审题不误计算功。
关键词:
小学数学:计算能力:培养:锻炼
引言
计算是整个数学课程教学的基础,因此,帮助学生形成并且提高他们的计算能力势在必行。低段小学生的口算速度较慢、出错率也相对较高,这些是一个普遍存在的现象。但是这一现象则严重影响了小学生们的后继学习和智力的发展。那么,现阶段数学教师在教学时,如何走好这一步,把好这个关呢?下面笔者就结合自己的教学实践,谈谈几点如何提高小学生们的计算能力。
一、提高小学生计算能力的重要性
小学阶段的数学教学,计算教学贯穿于整个数学教学的过程,由此也可以得出数学课程中最基本、最重要的知识技能也就是计算教学了。学生们的计算能力主要指的是他们在进行数学学习、开展数学探究和思考的过程中形成的,也是一项基础能力。现阶段的新课程也提出了新的要求,就是要不断的降低对小学生计算能力的要求。但是,在实际教学过程当中,还是需要学生们具有较强的计算能力的,要能够正确的进行数学的逻辑运算和推理,这也就使得提高小学生的计算能力迫在眉睫了。计算能力作为学习数学知识的一种基本技能,在很多教师眼里应该是比较简单的、理所当然会的技能,现实则刚好相反,学生们的计算能力很大程度都直接取决于他们良好学习习惯和思维习惯的养成等,而这些良好习惯的养成在很大程度上也都取决于小学生低年级的计算能力的高低。因此,在教学数学时,培养学生们的计算能力也就非常重要了。
二、注重计算方法、思想的教学
数学教材中,有一些计算学习对于小学生们来说较简单,就算教师不教,大部分的学生也都能够正确的算出来。但是作为一名合格的数学教师,决不能只满足于学生会算就行了,要让学生从解决问题的过程中明白其中的算理,总结出相关的法则,然后再参与到知识形成的整个过程当中。例如,在教学“三位数乘两位数”的内容时,105×39,首先可以从回顾两位数乘以两位数的算理作为切入口,然后再顺利的过渡到三位数乘以两位数,大部分的学生也都能快速的把答案计算出来,学生们在列竖式的时候也都会习惯性地把105写在上面,把39写在105的下面。从表象上来看来,学生们貌似都掌握了,但是如果这个时候教师对计算过程没有多加解释,而是突然把39写在上面,把105写在39的下面,然后再让学生列竖式计算,这个时候他们也就很容易出错了。主要原因是由于他们并没有真正的理解其中的计算道理。也就是说,一节计算课不能决仅停留在计算正确上,要注意培养学生们的计算能力,让他们参与到计算的整个过程中。这样,学生不但会算,而且还会明白为什么要这样算的道理,这样的计算课也才是正确的、高效的。
三、加强计算题的练习
教师在布置练习题时要注意层次化,要让不同层次的学生都能够有所得,让每一位学生都能够自信的学好数学。安排练习时要由易到难,先让学生专项练习再综合练习。通过层次化的练习,让他们都能够体验成功的喜悦,增加他们继续学习的动力。此外,教师还可以把相近、相似、易混的习题加以比较练习,让同学们在比较中深刻的理解数学的算理、算法。通过指导学生进行题组的对比练习,能够帮助学生达到对计算算理、算法的精确理解。
四、帮助学生弄清算理,揭示计算能力培养的规律
在开展计算教学时,教师首先要让学生弄清其中的算理,不但让他们知其然,还要让他们知其所以然,这样的计算教学也会变得更加的生动活泼、多姿多彩。低年级的小学生直观思维占据主导地位,这个阶段的小学生们的思维也逐渐向抽象思维过渡。心理学家认为:思维主要都是从动作开始的。要让学生掌握一些数学知识,促进他们思维得到有效发展,则需要在形象思维和数学抽象之间架一座有效的桥梁。例如,在教学“9加几”的相关内容时,就可以鼓励学生请出小棒一起来学习,在他们主动去动手操作,在操作中优化得出凑十法,这样也为后面继续学习进位加、退位减的相关内容奠定好基础。也可以利用小学生们已有的知识经验去理解这些新知识。教学中恰当的借助一些旧知识,然后再通过类比同化新知,有效地促使知识实现正迁移,这样也有助于学生对新知的理解和对一些新的认识结构的认同。例如,“加算减、口诀求商”等一些知识都是学生通过知识间的相互联系进行的继续学习。再如,进位加和退位减的方法都是需要教师讲清楚的,教师讲的清楚,学生也就会理解的透彻,这样才能有助于他们正确熟练地运用方法进行有效的计算。数学教学中,培养小学生的计算能力以及良好的计算习惯,需要教师有一定的耐心、恒心,要多探究一些有效的教学方法,提高计算教学的效果。此外,培养小学生的计算能力,还需要教师将这种教学意识贯彻到整个数学教学的全过程当中,既要加强对学生基本技能的训练,还要注重对学生的针对性训练。还要认真钻研教材,在开展实际工作中,也要不断的进行有效的总结和完善,只有这样,学生们的计算能力也才有可能得到进一步的提高。小学生计算能力的培养需要一个长期的过程,需要教师们的耐心引导和教授,培养学生的计算能力也需要教师的正确引导,加上学生自身的认真学习态度和不懈努力,坚持下去,他们的计算能力也能够逐渐得以提升。
作者:申慧 单位:新疆库车县第十小学
参考文献:
[1]富秀美陈启新《小学数学教师教学基本功讲座》.北京教育出版社。
[2]孔企平.数学新课程与数学学习.高等教育出版社,2004-06。
〔中图分类号〕 G623.5 〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004―0463(2014)24―0118―01
计算在生活中随处可见,在小学,计算教学更是贯穿于数学教学的全过程,可见计算教学的重要性。但在实际计算过程中,学生往往由于注意力不够集中、粗心抄错题、不进行验算等原因导致出现错误,使得计算效率低下。下面,笔者结合教学实践就如何培养学生的计算能力,谈谈自己的体会和看法。
五、有序归类,选择合适的算法
遇到一道计算题后,要训练学生养成先观察题目特征,然后准确归类的能力,最后判断用什么样的算法进行计算。《新课程标准》指出:“教学时应通过解决问题进一步培养学生的数感,增进学生对运算意义的理解。”因此,在教学时,教师应结合实际问题理解算理,指导学生掌握计算方法。因此,教学时,教师要鼓励学生独立思考,引导学生个性化地解决问题,进而实现算法多样化。
六、认真审题,细心检验
培养学生认真审题的习惯至关重要。看清运算符号,养成良好的学习习惯,是防止计算出现错误、提高计算能力的主要途径和措施。
1.培养学生认真审题的习惯。计算前要求学生看清运算符号和数字,弄清运算顺序。
1激发兴趣做引领
1.1利用歌谣形式激发学生的兴趣 .根据运算顺序法则,我编了一个歌谣:混合运算真有趣,运算顺序要牢记。同级运算按顺序,从左向右不忘记。加减乘除在一起,括号也来做游戏。两级运算要注意,一看二想三计算。小括号里是第一,先算括号不忘记。先乘除,再加减,运算准确我第一。
有了这个小歌谣帮忙,学生计算的积极性和准确率都提高了。
1.2利用多种方法培养学生的兴趣 .多种形式的口算练习,使学生感觉不单调,有新鲜感,提高了学生的兴趣。低年级学生对新知识接受得快,但遗忘得也快。针对这一特点,我经常采用口算题对比练习。如:进位和不进位的对比,减法和加法对比,乘法与加法对比,除法和乘法对比。又如卡片练习,即出示卡片,学生立即报得数,或师生对口令,使学生建立“算式——得数”之间的直接联系。有时在课中进行趣味性练习,如“送信”游戏、“找朋友”游戏等,提高了学生的兴趣及计算速度,也达到了训练的目的。
2学好算理打基础
算理是学生口算的基石。不懂算理,只是机械训练,无法适应千变万化的具体情况。低年级口算训练,要让小学生会说算理,能说就能想,这样有利于理解算理,掌握口算方法,进而提高口算能力。10以内、20以内的加减法,表内乘除法都属于基本口算。它直接影响四则计算,在教学中一定要讲清算理。例如在教20以内的进位加法让学生讲出自己的思考过程即算理的多样化,从中找到最好的计算方法。学生说口算思路的过程也就是训练学生思维能力的过程。
3改变态度重方法
有些学生做口算时,存在急于求成的心理。当数目小,算式简单时,易生“轻敌”思想;而当数目大,计算复杂时,又不耐心,产生厌烦情绪。题目未看清就匆匆动笔。如在计算中经常会看错运算符号,把加法当成减法,把乘法当成除法来计算;看错数字,把“56”看成“65”,把“16”看成“19”,或者没有按照运算顺序计算等。
分析学生口算差错的原因,主要为“粗心大意”。所以有必要让学生利用“认真细致”这个工具,提高他们的口算能力。
3.1认真审题 .小学生感知事物的特点是比较笼统、粗糙、不具体,往往只是注意到一些孤立的现象,因而头脑中留下的印象缺乏整体性。而口算题本身无情节,外显形式单调,不易引发兴趣。因此,学生口算时,往往只感知数据、符号而较少考虑其意义,对相近的数据或符号容易感知失真,造成差错。所以要求在学生感知题目时要认真细致。
3.2认真做题.培养良好的做题习惯是关键。老师应该严格要求学生,教会学生做题的方法和步骤,这样会起到事半功倍的效果。如60÷(3×2)-18÷9×2,这道题中包含了四个小的口算。我先让学生认真观察算式的特点,首先看清楚有什么运算符号,其次想想运算的顺序是什么,然后再逐步计算。因为此题计算的顺序比较复杂,所以在计算的过程中,规定好每步计算结果写的位置。先计算的步骤在算式下面画上横线,把结果直接写在横线的下面。第二步的计算结果都写在圆圈的下面。这样,计算结果一目了然,并且很容易就能判断出应该填入的符号,而且有利于学生自己的检查。
3.3认真检查.检查是数学学习中一项重要的任务。学生学会了认真检查,那么他才会真正地迈向成功。低年级最基本的口算是20以内的加减法和表内乘除法,当学生初步掌握后,往往比的是速度,看谁做题多、做题快,所以很少有学生能重视最后的检查。那么这时就需要教师及时培养学生认真细致检查的好习惯。首先要教会学生检查的方法。我在教学时,与学生共同探讨适合的方法。如:遮住答案重做法、互逆运算检查法等。其次要求学生把检查落到实处,让老师能看到检查的痕迹。通过一段时间的练习,大多数学生都养成了检查的好习惯。
4多种算法结合练
计算中出现的错误,大多数是粗心大意、马虎、字迹潦草等不良习惯造成的。因此,良好的计算习惯是提高计算能力的保证。
1.认真看:就是认真对数。题目都抄错了,结果又怎么能正确呢?所以,要求学生在抄题和每步计算时,都应当及时与原题或上一步算式进行核对,以免抄错数或运算符号。要做到三点:①抄好题后与原题核对;②竖式上数字与横式上的数字核对;③横式上的得数与竖式上的得数核对。
2.仔细想:就是认真审题。引导学生在做计算题时,不应拿起笔来就下手算,必须先审题,弄清这道题应该先算什么,后算什么,有没有简便的计算方法,然后才能动笔算。另外,计算必须先求准,再求快。
3. 细心算:(1)就是认真书写、计算。作业、练习的书写都要工整,格式正确、字迹端正,不能潦草,不涂改,格式一定要规范,保持作业整齐美观,对题目中的数字、小数点、运算符号的书写尤其要符合规范,数字间有适当的间隔,条理清楚,计算时精力集中。(2)养成估算和自觉验算的习惯。教给他们验算和估算的方法,并将验算作为计算过程的一个重要环节进行严格要求,提倡利用估算进行检验答案的正确性。
4. 耐心查:就是认真检查。(1)计算完,要检查计算方法是不是合理;(2)检查数字、符号会不会抄错,小数点会不会错写或漏写;(3)对计算中途得到的每一个得数和最后的结果都要进行检查和演算;(4)在做好自查的基础上,对作业进行互查,然后上交学习小组长复查,对于出现的问题随时指出,帮助分析错误原因,及时纠正,对于普遍或典型问题,及时统计、汇总、上报,进行统一分析。
二、挖掘思维潜能
人的思维本身有着无穷无尽的潜能,在数学计算上也不例外。故在培养学生思维的敏捷性、灵活性、深刻性及创新性诸方面有着广阔的地域,教学中若能充分挖掘和利用,会产生事半功倍的效果。
1.洞悉整体,培养思维的敏捷性。思维的敏捷性是指学生在思维过程中能迅速发现问题和解决问题。敏捷是以准确为前提的,只有掌握扎实的基础知识和熟练的基本技能,才能有真正的敏捷性。数学计算的题型是千变万化的,包容的数学知识、数学技能很多,是最能强化学生思维敏捷性的。
2.选择算法,培养思维的灵活性。思维的灵活性表现在考虑问题时能否从不同的角度、方向出发,用多种方法来解决问题,当条件发生变化时,能及时调整思维方案,提出新的解题方法。引导学生判别哪种计算方法好,好在什么地方。通过长期训练,学生突破了习惯思维的局限,进而能用不同的方法处理和解决不同的问题,活跃了学生思维,培养了学生思维的灵活性。
3.弄清算理,培养思维的深刻性。思维的深刻性是指对数学基本概念、运算法则、定律的理解,是否全面、准确、深刻,分析问题是否透彻,思考问题是否周密细致。如果思维不深刻,学生就不能发现题目中得全部信息。他们面对一大堆信息,分不清层次,找不到内在的联系,从而无法正确地解决问题。我在教学中培养学生在计算过程中利用解题机会,捕捉题目的全部信息,进而揭示问题本质,引导学生解题的途径。
2科学设置计算机基础课程教学体系
课程设置是课程的基本理论向课程的具体实践转化的中心环节,课程设置的科学与否,直接影响着教学目的的达成。为培养非计算机专业大学生计算机应用能力,就必须在其课程设置上将目的性与科学性、规范性与灵活性有机地统一起来。根据对非计算机专业学生的计算机知识结构分析建立相应的课程体系,为适应不同专业学生对新知识的要求,建立计算机基础教学基本模式,通过不断更新教学课程,构造各专业的计算机基础知识体系结构。为确保学生计算机基础知识和能力培养,可以提出设置课程模块,让学生根据自己专业知识需求,自由选择计算机基础教学课程,动态地建造计算机基础知识体系结构,使学生能主动、自主学习计算机基础知识,使学生的计算机教育出现既有统一要求、又生动活泼的局面,教学质量不断提高。另外、随着计算机技术在各个学科领域的渗透和发展,不同专业领域应用计算机技术的重点各不相同,学生需要掌握的软件技术基础应当能够为其后续专业课程的学习有所帮助,能够起到基础性、引导性、开拓性作用。为此,各专业可以根据自己专业需求,选择‘,2十X”教学方案。“2”是指两门必修的核心课程,如“计算机文化基础”和“计算机程序设计”,“X”是若干门根据学生所在专业的不同需求可选择的必修或选修课程。每种方案都包括概念基础、技术与方法基础、应用技能。学生可根据所在专业的需求,采用相应方案。我们采用的就是这种‘,2十X”的教学方案:第一层次开设作为必修课的“计算机文化基础”;第二层次开设计算机程序设计课程,像“C语言程序设计”、“VB高级语言程序设计”、“Office高级办公应用技术”等必修课程,结合国家和省的计算机等级考试开展教学;第三层次,开设“计算机综合应用技术”、“网络应用技术”等计算机综合性和应用性较强的课程,这个层次的课程可以任选。几年来,我校各专业根据各自专业应用领域的特点有针对性的选择第三层次的课程,让大部分学生的计算机综合应用能力得到全面提升。
3建立“以学生为主体”的教学方式
在以往的教学中教师常以“以教师为主”的方式进行教学,师生的教学活动主要是围绕知识的授受而进行,学生只是一味的听、记,上机练习只是对课程内容进行训练,学生被动地学习。实践证明这样的教学方式是失败的,往往消磨了学生学习的兴趣,忽视了学生的学习能力、创造能力、实践能力等综合素质的培养。实际上计算机基础是一门实践性很强的学科,学生的兴趣是非常浓厚的,关键是如何根据学生的需要,激发学生的求知欲望,培养其主动求知和渴望创造的学习品质,提高其学习效能。本文就此提出在教学过程中应建立“以学生为主体”的启发式教学方式,让学生保持恒久的学习兴趣和学习动力,培养学生的创新能力和实践能力,提高学生的学习效能,从而提高课程教学质量。那么教师如何有效地组织以学生为中心的、生动活泼的教学,笔者认为在教学过程中应注意以下几个方面:
1.重视实践应用,进行实例教学。在教学过程中教师如果只讲知识和示范操作是不可行的,教学不只是教知识而且要教思路、教方法,教师应将重点放在实践应用上。
2、注重培养学生的创新能力,进行启发式教学。在学习中能够提出不同的见解,对现成的答案敢于提出疑问,善于思考,由于知识是具有相通性和连贯性的,一些新知识完全可以从旧知识中推理获得。教师在处理这部分内容时,完全可以交给学生自己完成,只需要指出与其相关的知识点,充分启发学生,让学生发挥想象力和自学能力即可。
3.根据学生特点实行分级教学。近年由于高校不断扩招,生源地区的不断增加,不可避免的出现学生素质高低不一,参差不齐的情况。有些学生从初中到高中都没有用过计算机,而有些学生在初高中就已经接受过较好的计算机教育,甚至有些学生还学过程序设计,这是教育必须面对的事实。因此,教师必须根据计算机知识掌握的不同及学生自身特点,实行分层教学,因材施教、因势利导,根据不同层次学生的实际情况,在问题设置、练习及作业布置上要有层次,对不同层次的学生提出不同要求,引导学生在有利于自身发展,又不妨碍他人发展的前提下获得尽可能充分的发展。使好学生发展得更好,一般学生也能力所能及,让所有的学生都感受到学习的成就感,满足自身学习的需要。
4.根据学生所学专业的特点进行教学。由于学生学习的专业各有不同,教师可根据学生所学专业的特点,在教学内容上进行有机的整合与取舍,面向学生毕业后的专业需求,精心设计学习任务。根据所学专业设计学习任务,有针对性地培养学生的计算机意识,让学生体验利用计算机解决本专业问题的过程和方法,进一步增强其分析问题解决问题的综合能力。
5.发挥校园网的作用,构建自主学习平台。在当今的网络时代,我们应充分利用网络技术为计算机基础教学服务,开展基于校园网的网上教学,为教师和学生建立一个网上教学平台。教师可结合课堂教学实际,在校园网上建立一个关于计算机基础课程的学习网站,将CAI课件、教学素材等教学资源放在网站上,从而让学生了解教学动态,下载教学课件;也可建立网上答疑、学习论坛、网上作业、网上考试系统等,让学生可以在网上进行在线测试;平时作业,可利用Email,QQ等工具或在论坛中进行在线答疑,在线交流。使教师与学生、学生与学生之间,实现双向互动、实时交互,拉近师生的距离,调动学生的积极性,提高教学效果。网上教学平台不但可使学生突破时间和空间的限制,而且学生可根据自身情况,选择性地自主学习,其优势是课堂教学不能替代的,因此,教师可以充分发挥网络的作用,提高网络的影响力,给学生构建一个自主学习的平台,建立以校园网为基础的计算机网络教学环境,形成具有鲜明特色的教与学的模式。我校校级以上重点建设课程都已经构建了网络教学平台,大大提高了教学效果和教学质量。
6.强化课外实践的引导,提高计算机综合应用能力。综合利用校园网络资源与学生活动组织,组织学生开展计算机应用能力的交流、评比、竞赛等系列活动。通过组织学生积极参加丰富的课外科技竞赛活动,如学校、省教育厅、国家等各级单位举办的程序设计比赛、电子商务比赛、挑战杯比赛等等,增强学生对计算机应用的兴趣和自主性,进而引导学生自主提高计算机综合应用能力。
4完善能力评价体系
激发计算兴趣,也就是说教学中教师要善于运用多种方式去调动学生的计算兴趣,使他们带着浓厚的兴趣投入到计算中去,爱计算、乐计算。根据小学生好奇心强、记忆力好、好胜、好动的特点,教学中可适当运用新颖多样的教学手段来激发他们的学习兴趣。比如创设一定的计算情境。情景引入要做到:一是现实性,情境要针对学生的年龄实际、生活经验进行设计,高年级侧重实践,低年级侧重趣味,尽量使数学知识生活化;二是新颖性,情境形式要常变常新,吸引学生眼球,切忌单调乏味;三是简洁性,情境创设要力求简洁明了,紧握教学目标。再比如,出题形式上,低年级的可以采用“开火车”、“找朋友”、“对口令”等玩的方式;组织方式上,可以是全班算、小组算等,可视教学情况恰当选择。此外,还要重激励,会表扬,对于计算又快又好的同学,可采用“夺星”、“评优”等方式予以鼓励,还要注重调动所有学生参与进来的积极性,让学生都能兴趣盎然,热情高涨,积极投入,从而取得良好的效果。
二、阐明计算算理
算理就是计算的依据、道理,由数学概念、运算规律、运算性质等内容构成。它主要是教给学生“为什么这样算”。大纲强调,笔算教学应把重点放在算理的理解上,根据算理,掌握法则,再以法则指导计算。学生掌握计算法则的关键在于理解。教学中,教师尤其要注意阐明算理、讲解法则,让学生去理解掌握。首先,可从直观教学入手,利用教具演示、学具操作帮助学生理解算理。把抽象的算理具体化,让学生掌握计算法则,逐步提高逻辑思维能力。其次,可根据学生的生活经验和已有知识,帮助他们理解算理。教学中尤其要侧重对新旧知识多角度、多侧面的进行联系,运用迁移规律,让学生融会贯通地去理解、掌握数字与数位、数与形、数与数之间的关系,掌握算理和法则。
三、教授计算方法
算法是计算的基本程序和方法,是依据算理提炼出来的计算规律和方法,它是算理的具体体现。它主要是教给学生“怎样计算”。科学的计算方法,是提高计算能力的重要途径之一。课堂上,要充分发挥学生的主体作用,让他们自主探索、感悟计算方法,并加强生生之间的交流,从中逐步概括出计算方法,从而避免对计算法则的死记硬背。我们尤其要提倡算法多样化,展示一些能促进学生思维发展的算法,比如“凑十法”、“分解法”等等,还要充分发挥学生的自主性,调动其积极性,让学生通过动手实践、自主探索与合作交流来归纳、比较、选择,促进学生对算法的主动建构,从而优化计算方法。此外还应注意,算法多样化并不是要求学生掌握多少种算法,也不是生搬硬套算法,而是探索算法的过程,发展思维品质,寻求最优策略。在学生理解数学算理、掌握基本算法的基础上,要注意引导学生通过观察、思考,来探求灵活多样的算法,不仅要具备灵活多变的计算技能,还能优化计算方法,找到计算的捷径,从而为提高计算能力、发展数学思想打下坚实的基础。
四、勤做计算练习
0 引言
当前,计算思维能力的培养成为国内外计算机界的一个热点课题,计算思维的重要作用受到国内外许多专家学者的关注。美国卡内基·梅隆大学周以真(Jeannette M Wing)教授指出,计算思维是每个人的基本技能。陈国良院士认为,科学思维主要分为理论思维、实验思维和计算思维三大类,计算思维是科学思维的三大组成之一;计算思维无处不在,当计算思维真正融入人类活动的整体时,它作为一个解决问题的有效工具,人人都应掌握,处处都会被使用。美国计算机协会(ACM)2008年公布的对CC2001进行的中期审查报告(草案),将“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起,并明确要求该课程讲授计算思维的本质。2010年7月20日,九校联盟在西安对计算思维与大学计算机基础教学进行了研讨,在发表的《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中,也旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务,提出要加强以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程体系和教学内容的研究。
目前,对于如何在大学的第一门计算机基础课程中贯彻计算思维能力的培养,国内学者已提出了一些很好的构想。例如,陈国良院士认为大学第一门计算机基础课程是计算思维培养的一个关键,并以此构建了以计算思维为核心的“计算思维导论”课程。哈尔滨工业大学战德臣教授认为,大学第一门计算机基础课程必须强化思维性教学改革,强调可实现思维的教授与培养。浙江大学何铭钦教授等在对C9联合声明的解读中,阐述了其对大学计算机基础、程序设计基础、数据库技术及应用、多媒体技术及应用、微机原理与接口技术、计算机网络技术及应用等课程的改革思路,提出一方面要突出相应领域问题求解的核心思路和基本方法,另一方面需要通过小规模的应用系统设计与实现,使学生领悟应用系统级的问题求解方式。
当然,计算思维能力的培养不仅仅局限于大学第一门计算机基础课程,更应该贯穿在其他的计算机基础课程中。计算机游戏设计作为面向我校非计算机专业学生的一门普及型游戏设计课程,足计算机基础教学体系的重要组成部分,自开设以来深受学生喜欢。在以计算思维能力培养为核心的教学改革新形势下,如何在计算机游戏设计课程中贯彻计算思维能力的培养,是该课程教学中需要思考的问题。
1 计算机游戏设计课程适合培养多层次的计算思维能力
计算机游戏设计课程针对大二以上年级开设,选修该课程的学生多数已修完大学计算机基础,并且修过多媒体技术及应用或高级语言程序设计课程,具备一定的计算机基础知识和计算机软件应用能力。经过调整,目前该课程的教学内容包括计算机游戏概述、游戏开发周期、游戏策划与设计概述、Flas制作基础、Flash编程基础、Flash游戏开发技术6部分。
与其他计算机基础课程相比,大学计算机基础课程更强调计算机基本概念和基础知识的讲解,而“多媒体技术及应用”和“高级语言程序设计”虽然涉及如何利用计算机进行问题的求解(如编程实现某种排序算法,或利用图像处理软件处理某张图片),但所涉及的问题规模较小。而计算机游戏设计课程的教学内容涉及游戏策划、设计到开发以及的各个阶段,面对的问题更具体,各章节之间内容衔接更紧密,因此非常适合展示如何利用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计和人类行为理解的整个计算思维过程。
从问题求解的角度,计算机游戏设计开发中,具体的动画、游戏规则、交互方式、关卡设计等,均需要通过计算机进行实现,通过讲解这些实际问题的解决思路,可以培养学生利用计算机科学的基本概念进行问题求解的计算思维。例如,在Flas制作中,当关键帧、引导路径制作好后,非关键帧即可由计算机自动生成,这一思维方式可以用于启发学生在日常工作中“抓大放小…‘分清主次”,关键问题先解决了,次要问题就容易解决了。而在介绍如何利用ActionScript3.0进行面向对象的Flash游戏开发时,可以将面向对象的设计思想推广到日常工作和生活中,通过“”和“合理分解”,将重复性的工作分离出来,实现“重用”;而且,启发学生将面向对象的设计思想与新产品设计关联起来,如通过对笔记本的“特化”设计上网本和平板电脑,通过对电脑和手机的“组合”设计智能手机,通过对电脑和电视的组合设计“智能电视”等。而游戏开发所采用的事件处理机制,其核心思想是“侦听消息”“转发消息”“响应消息”等,公司内部的呼叫中心、联络部门以及中介行业均采用了类似的工作模式。
从系统设计的角度,即使比较简单的游戏,也会涉及动画、音频、字幕以及代码编写等各个方面,所以必须进行系统全面的设计才能保证其准确运行。在教学过程中,有必要通过多种形式将系统设计的思维方式展示给学生。例如,针对某个具体的游戏,场景动画角色动画如何没计,如何通过代码将不同内容集成起来,不同对象之间如何调用,如何支持不同的交互方式等,需通过逐步分解、细化的方式,将规模较大、较笼统的问题转换成比较详细精确的描述,并有机地串联起来。设计过程中,一方面需要设计出满足需求的产品,另一方面,要考虑资源的约束,例如时间、人力、掌握的技术等。这一思维过程,同样适用于日常工作,面对比较大的项目,需要分解细化,化繁为简,并合理平衡有限的资源,得到较好的效果。因此,在计算机游戏项目的设计开发中,可以培养学生利用计算机科学的基本概念进行系统设计的计算思维能力。
从人类行为理解的角度来说,计算机游戏本身就是对现实世界的模拟和抽象,是完全由人通过计算机构造出来的虚拟世界。在计算机游戏课程中培养对人类行为理解的能力可以从两方面着手,一方面,从计算机游戏本身来看,游戏的剧情、场景、角色、关卡、游戏规则等,均基于对人类社会的理解、模拟或扩展而构造出来,因此,在游戏策划和设计内容中,可以通过介绍“虚拟人生”“开心农场”等角色扮演游戏、策略游戏,培养人类行为理解的能力。另一方面,从游戏交互设计的角度来看,计算机游戏系统对交瓦性要求较高,如何给用户提供简单直观的交互界面,需要很好地理解人类的一些行为模式和用户心理,因此,在游戏设计开发过程中,也可以培养学生运用计算机科学的基本概念进行人类行为理解方面的计算思维。
2 通过案例教学与实践项目,贯彻计算思维能力培养
在计算机游戏没计课程中加强计算思维能力的培养,不能仅介绍教学内容相关的知识点,更需要将思维方式展现给学生,并让学生明白思维是可实现的。其关键是通过案例教学和实践项目,使学生理解如何将一个复杂问题分解、构造,最后变成可在计算机上运行的程序,即让学生理解问题的求解过程。针对这一目标,我们在教学过程中需要从以下方面进行改进。
2.1 通过案例教学,贯通知识与计算思维
南于选修计算机游戏设计课程的学生来自不同专业不同年级,文科理科均有,知识结构和能力差异较大,我们采用案例教学方法,通过教学案例,以问题求解为线索,将不同的知识点贯通起来。例如,在游戏策划和设计阶段,我们先对一些常见的游戏进行分析,让学生参与讨论,并提供游戏策划书和游戏设计文档实例,展示如何创作游戏的故事大纲,如何完善游戏的情节,如何设计游戏的细节(场景、角色、关}),让学生了解如何将一个概要的想法,一步一步充实、完善、细化成一个比较完整的游戏设计方案。图1为教学过程中使用的“挖地雷”“战场生存记”游戏案例。
在游戏开发中,同样通过一些Flash游戏的制作实例进行讲解。通过案例,从简单到复杂,将Flas制作、ActionScript3.0编程及游戏制作贯穿起来。例如,在讲解弹球游戏时,首先分析游戏规则,对任务进行分解,分析如何进行设计;然后讲解单个弹球游戏的动画制作,并结合游戏讲解Actionscript3.0的部分语法规则和编程方式、Flash延迟循环模式、事件处理机制等;再介绍如何对各部分进行集成,完成可玩的单个弹球游戏。在此基础上,引导学生如何将单个弹球进行封装,将单个弹球的游戏推广到任意多个弹球的游戏。在讲解其他游戏案例的制作过程时,也遵循这种“建模—分解—设计—功能实现—集成—扩展”的思路。如对于挖地雷的游戏,先分析、设计、实现简单的挖地雷游戏,然后再添加关卡的设计与实现。通过游戏案例的讲解,让学生完整地了解游戏的设计制作过程。
2.2 加强实践环节,使学生切身体会问题求解过程
为让学生深刻地理解问题的求解过程,我们在计算机游戏设计课程中加强了实践环节,并结合实验与项目进行课程考核。目前本课程安排有18学时的课内实验,包括4个实验项目。实践教学内容注重培养学生使用Flash设计与制作游戏的能力,鼓励和支持学生利用业余时间创作计算机小游戏作品。通过在“做”中“学”,激发学生的学习主动性,使学生切身体会问题求解的过程。
此外,课程考核摒弃了笔试方式,采用实验考核和项目考核相结合的方式。实验考核主要考查学生平时对相关知识的掌握程度,主要由4次实验组成。项目考核要求学生分组,完成一个比较完整的游戏项目,学生自由分组,每组不超过3人,利用Flash或其他工具软件,设计并制作一款可玩小游戏,要求最终提交设计制作文档、源代码、可执行文件、PPT演示文稿等材料。游戏项目分数评定采用共同打分方式:每个小组公开演示自己设计制作的游戏,由教师和其他小组成员组成评审团对其进行评分。
例如,图2为信息与计算科学专业、动画专业的3位学生设计制作的“吸血鬼角色扮演游戏”,故事里的主人公在做任务维持生活的同时也必须照顾自己的女儿。学生采用“RPG游戏制作大师”制作了地图、人物、武器等,然后利用ActionScript脚本语言将各个游戏元素集成起来,实现游戏逻辑、游戏交互和关卡。
通过本课程的学习,多数学生能比较深刻地理解计算机游戏的设计与开发过程,掌握计算机游戏的相关基础知识,完成比较简单的游戏设计与制作,并增强了利用计算机科学概念进行问题求解、系统设计和人类行为理解的计算思维能力。