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分式方程计算题

分式方程计算题

分式方程计算题范文第1篇

知识目标

使学生掌握反应物中有一种过量的计算;

使学生掌握多步反应的计算。

能力目标

通过化学计算,训练学生的解题技能,培养学生的思维能力和分析问题的能力。

情感目标

通过化学方程式的计算,教育学生科学生产、避免造成不必要的原料浪费。

教学建议

教材分析

根据化学方程式的计算,是化学计算中的一类重要计算。在初中介绍了有关化学方程式的最基本的计算,在高一介绍了物质的量应用于化学方程式的计算。本节据大纲要求又介绍了反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。到此,除有关燃烧热的计算外,在高中阶段根据化学方程式的计算已基本介绍完。

把化学计算单独编成一节,在以前学过的关化学方程式基本计算的基础上,将计算相对集中编排,并进一步讨论有关问题,这有利于学生对有关化学方程式的计算有一个整体性和综合性的认识,也有利于复习过去已学过的知识,提高学生的解题能力。

教材在编写上,注意培养学生分析问题和解决问题的能力,训练学生的科学方法。此外,还注意联系生产实际和联系学过的化学计算知识。如在选择例题时,尽量选择生产中的实际反应事例,说明化学计算在实际生产中的作用,使学生能认识到学习化学计算的重要性。在例题的分析中,给出了思维过程,帮助学生分析问题。有些例题,从题目中已知量的给出到解题过程,都以物质的量的有关计算为基础,来介绍新的化学计算知识,使学生在学习新的计算方法的同时,复习学过的知识。

本节作为有关化学反应方程式计算的一个集中讨论,重点是反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。难点是多步反应计算中反应物与最终产物间量关系式的确定。

教法建议

有关化学方程式的计算是初中、高一计算部分的延续。因此本节的教学应在复习原有知识的基础上,根据本节两种计算的特点,帮助学生找规律,得出方法,使学生形成清晰的解题思路,规范解题步骤,以培养学生分析问题和解决问题的能力。

一、有一种反应物过量的计算

建议将[例题1]采用如下授课方式:

(1)将学生分成两大组,一组用求生成水的质量,另一组用求生成水的质量。各组分别汇报结果(学生对两组的不同结果产生争议)

(2)教师让各组分别根据水的质量计算水中氢元素和氧元素的质量。并组织学生根据质量守恒定律讨论两种计算结果是否合理。由此得出过量,不应以过量的的量进行计算。

通过学生的实践,感受到利用此方法先试验再验算很麻烦。从而引出如何选择反应物的简化计算过程。并让学生注意解题步骤。

对于[例题2]建议师生共同完成,巩固所学的计算步骤和方法。在此之后教师可补充针对性习题,由学生独立完成,强化解题技能。

二、多步反应的计算

为培养学生的自学能力,建议让学生阅读[例题3],得出此种题型的一般解题步骤。然后,根据此步骤师生共同分析完成[例3]。

[例题4]建议在教师的引导下,由小组讨论分析并完成解题过程。然后根据学生状况可适当补充针对性习题进行思维能力的训练。

分式方程计算题范文第2篇

关键词: 小学高年级 简便运算 常见错误 解决对策

在小学数学教学中,简便计算可以称之为学生计算能力培养的重头戏。一方面,加强简便计算,可以训练学生数学思维能力,促进学生逻辑思维能力的提升。另一方面,加强简便计算,可以让学生化繁为简,提升计算能力。简便计算可以让一些看似复杂的运算题目变得简单易算,达到事倍功半的效果。但是,随着学生年级的提升,一些简便运算的题目开始变得越来越难,学生在计算过程中如果未能养成良好简便计算习惯,不能灵活运用相关计算规律进行简便计算,则往往会出现一些明显错误,从而影响学生的计算结果。以下笔者结合自身教学实践经验,分析小学高年级简便运算中常见的错误及解决的对策。

一、对运算定律的运用混淆

1.常见错误。在简便计算过程中,乘法分配律是重要的计算规律。此外学生还可以用到乘法结合律、乘法交换律等,这些规律之间有时有相近之处。如乘法分配律(ax(b+c)=axb+axc)和乘法结合律((a×b)×c=a×(b×c))在表现形式上就有相近之处,学生在使用过程中如果稍有不慎,或者对相关运算规律掌握不够熟练,则容易混淆运算规律,从而导致运算结果错误。例如,44×25=(11×4)×25=(1l×25)×(4×25)=275×100=27500。这个计算方式乍一看仿佛没有什么错误,但其实44×25=1100,上题计算结果则是27500,是明显的计算错误。认真分析,出现这样的计算结果,主要原因在于学生在计算过程中对乘法的分配律和结合律使用错误,对相关计算定律的掌握和了解不够充分,从而使一些不可交换的过程变得可以交换,导致计算结果错误。

2.解决对策。以上这个计算结果是学生对简便计算定律掌握不清导致的。这就要求教师在教学中加强对简便计算定律的讲解,让学生对乘法交换律和乘法结合律的运用方式烂熟于心。在计算过程中一定要遵循定律使用规则,不能自己改变规则,导致的后果就是错误。其实,针对以上错题,一种最简单的计算方式便是:44×25=(11×4)×25=11×(4×25)=11x100=1100,也可以用这种方式:44×25=((40+4)×25)=40×25+4×25=1000+100=1100。两种不同方式得出同样计算结果。而前者,笔者使用的主要是乘法的结合律,后面这种方式则是乘法的分配律。无论使用哪种计算规律,只要使用得当,都会得出正确结果。

二、学生在计算过程中存在定式思维

定式思维是学生在简便计算过程中存在的普遍错误。很多学生在简便计算过程中对于一些一眼就能看出运算方式的题目,会使用简便计算,而对于一些乍一看没有简便计算方式的运算题目,则无从下手。这也是学生在平时学习过程中对简便计算运用不够灵活,或者没有养成简便计算习惯的重要原因。

1.常见问题。例如,128×13+74×25。面对这类题目,很多学生往往采用传统计算方式。或者左思右想百思不得其解,学生认为这类题目不可能有简便计算。如果教师在制定习题的过程别注明“请用简便计算方式计算下列题目”,则学生会感到更加茫然,因为题目不知如何下手计算。出现这样的问题,一个重要因素是学生定式思维的影响。因为学生在学习简便计算规则的过程中往往习惯于套用(ax(b+c)=axb+axc)这类公式,而如果出现的题目无法直接套用,无法不动脑筋地照葫芦画瓢,则学生会不知所措。

2.解决对策。简便计算作为数学教学中四则运算的重要组成部分,在学生数学学习生涯中扮演着重要作用。这就要求教师在简便计算教学中培养学生大计算的数学学习观,简便计算教学不能脱离实际数据,不能建立在公式背景上,应当通过理论结合实际的教学方式,让学生多加练习,在练习过程中熟练掌握简便计算规律,促进学生计算能力提升,让学生在简便计算过程中对于一些复杂的计算题目能够灵活运用,对运算规律的运用可以做到切换自如,促进学生数学计算能力不断提升。

三、对简便计算的认识性错误

对于部分学生而言,他们在数学计算过程中往往存在认识上的误区,如学生认为只要运用简便运算规律的计算方式,就可以称之为简便计算。殊不知:简便计算的目的是“化繁为简”,而计算规律的使用则只是一种工具。

1.常见错误。例题:38×(25+75)=38×25+38×75=950+2850=3800,这个题目的计算方式,乍一看,学生确实使用了简便计算方式,而且计算结果也没有出现错误。但是,认真一看,学生在这道题目计算过程中存在“化简为繁”的情况。通过审题可以看见:括号里面的25+75结果其实是一个整数,学生完全不用将如此简单的题目复杂化,徒增自己的计算时间。

2.解决对策。简便计算的目的是“化繁为简”,教师在给学生讲解简便计算规律的过程中不能只是机械地给学生讲解相关运算规律,还要让学生将“简便”成为自己计算过程中的一种习惯,让一切烦琐计算尽可能简化,提升学生计算效率。此外,教师还要纠正学生认识上的误区:即简便计算一定要运用计算定律,这是一种错误的意识,简便计算不一定是完全运用计算定律,只要达到目的,确保结果不出现错误即可。因为有些题目运用计算规律之后反而变得复杂,不利于学生计算效率提升。

四、干扰性错误

简便计算的目的是“简”,要想达到“简”的目的,学生在计算过程中要能想方设法地将一些数据凑成整数,因为整数便于计算。这样的运算思维会导致学生出现一些错误,如为了达到“凑整”的目的,而错误地使用运算规律,从而导致运算结果错误。

1.常见错误。例题:378-136+164=378-(136+164)=378-300=78。学生出现错误的一个重要原因是受到数字的干扰,或者“凑整心切”,急于将136与164相加,以获取一个整数,从而促进计算简便。殊不知,这样相加违背了运算法则,从而导致计算结果错误。

2.解决对策。学生在简便计算过程中要能灵活运用运算规律。但是对于一些确实不能简便计算的题目,则不能“赶鸭子上架”,为了所谓的“凑整”而违背运算规律和运算法则。在学习过程中,学生应当本着认真、负责的学习心态,不能投机取巧,从而养成良好学习习惯。

总而言之,在小学数学教学中,简便运算可谓重头戏,是教师教学的重点和难点。教师要本着“简便而不简单”的心态,让学生化繁为简,提升计算能力。

分式方程计算题范文第3篇

一、根据化学式的计算

根据化学式的计算包括计算相对分子质量、计算物质组成元素的质量比、计算物质中一元素的质量分数三个基本计算。利用化学式的计算是初中化学教学中第一次涉及符号与数字的计算,也是初中化学中最基本的计算,为以后的化学计算打下基础。如果学生这一关过不了的话,会影响以后的化学计算。因此在教学中教师要重视这一类计算的教学,不要产生轻视的心理。在教学中教师要理清三个基本计算的思路,引导学生掌握这一类的计算。

如计算相对分子质量的教学,教师要让学生知道“加”“乘”“括号”、“系数”的含义,并让学生结合实际题目进行练习。比如H2O表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,一个氢原子的相对原子质量是1,一个氧原子的相对原子质量是16,那么水分子的相对分子质量应为多少,如何列算式?可以放手先让学生自己练习,然后自己评议,不断地纠正错误,最后教师再强调和总结。教学过程中要注意循序渐进。如学生计算完H2O、O2的相对分子质量,可以让学生接着计算2H2O、Ca(OH)2的相对分子质量。经过这么练习,学生大多都能掌握相对分子质量的计算。而学生在明白怎么计算相对分子质量后再进行元素质量比的学习就轻松多了。教学中我们可以这样引导学生得出:相对分子质量中的“+”改成“:”就是元素的质量比。如H2O中氢元素和氧元素的质量比1×2+161×2:16。至于物质中某一元素的质量分数的教学,可以结合数学打比方,教师不妨让学生把化合物当成整体,元素当成部分进行思考理解,这对已知物质质量计算元素的质量或已知元素的质量求物质的质量这类习题的解答有一定的帮助,课后或单元复习时要补充这类习题。建议在讲这一内容前先摸学生的数学底子,利用课余时间加强补差,这对我们的教学会比较有利,从而不让学生因数学的缘故降低对化学的兴趣。

二、利用化学方程式的简单计算

初中化学中,利用化学方程式的简单计算主要包括两种类型:用一定量的反应物最多可得到多少生成物;要制取一定量生成物最少需要多少反应物。在教学中教师不能孤立地只谈计算,应和化学方程式的涵义联系起来,要让学生明确地认识到,化学方程式不仅表示什么物质发生反应,生成什么物质,而且还表示反应物,生成物各物质间的质量关系,根据化学方程式的计算,就是依据反应物和生成物间的质量比进行的。因此,学生首先也要掌握根据化学方程式计算各物质间的质量比。学生在进行计算各物质间的质量比时常犯这种错误:把其中几种物质的相对分子质量的和相加再跟另外一种物质的相对分子质量的和进行相比,我们要跟学生强调“各物质指每一种物质”。另外根据需要,有时可能是两种物质之间相比,学生要明确这一点,这对根据化学方程式进行简单的计算比较关键。

根据化学方程式进行计算比较关键的还有化学方程式的书写。化学方程式是化学计算的依据,如果化学方程式写错了或没有配平,化学计算必然会得出错误结果。因此,一定要使学生对化学计算题里的有关化学知识有一个清晰的理解,对有关的化学方程式要熟悉。为此,一开始教学我们教师要结合学生实际选择例题和习题进行讲解和练习。例如课本上的例题:加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?此题化学式多、复杂、易混淆,化学方程式需配平,相对分子质量计算也复杂等,学生很容易产生惧怕的心理,进而会影响到其对化学方程式计算的学习。因此,我改成这样的例题:6g木炭完全燃烧后生成二氧化碳的质量是多少?这样的反应学生熟悉,化学方程式的书写也容易,学生的学习兴趣容易被激发,从而有利于学生对计算步骤和方法的掌握。接下来让学生进行练习:2g氢气在氧气中完全燃烧生成水的质量是多少?此题增加一点难度即化学反应方程式需配平,但没关系,学生对这个反应比较熟悉,可以练一练。我让一个成绩中等的同学和一个成绩较弱的同学上台演练,如果他们都做好,那么全班同学基本掌握;如出了问题,那是最好的课堂生成性资源,引导学生观察分析,有意识地围绕学生容易出现错误的地方,包括化学方程式的书写错误,未配平化学方程式,相对分子质量的计算、列比例式是否正确等,请成绩好的同学来修改。这样的训练不仅对成绩中等和成绩较弱的同学有帮助,对成绩好的同学也是一种提升。

三、溶质质量分数的有关计算

溶质的质量分数是初中化学中一个非常重要的概念,这部分计算题也是计算题的难点之一,此概念是解决计算题基础,如果对概念理解不清楚,将会严重影响到计算。因此,教师在教学过程中首先要讲清溶质的质量分数这个概念,要让学生明确溶质的质量分数是溶质的质量和溶液的质量之比,而不是溶质的质量和溶剂的质量之比;所涉及的量是质量,不是体积;三个量只要知道任意两个就可以求第三个。

溶质质量分数的有关计算主要有这两种类型:公式的应用、溶液的稀释和配制。只要对概念理解清楚,公式的应用就比较简单基本,但有些题中隐蔽一定的迷惑因素,一些成绩好的学生也往往被迷惑。如200C时,把20g氯化钠放入50水g中充分溶解,求其溶质质量分数(200C时氯化钠的溶解度为20g)。先让学生自己动手做,最后教师小结:解此题时要考虑溶液是否饱和,勿将未溶解的溶质作为溶液中的溶质。这样容易使学生产生深刻的印象。

分式方程计算题范文第4篇

中图分类号:G642

摘要:现行计算机学科专业基础教学中,课程体系以层次结构组织知识,教学模式以知识传授为主要目的,而能力培养却没有得到充分重视。文章介绍南京大学计算机科学与技术系近年来在此方面的教学改革,改革的基本内容包括在课程体系上以算法和平台为两条主线进行面向问题求解的基础课程重构,在教学过程中探索以“学生自学习+教师深入引导”为主的教学模式。

关键词:计算机专业;能力培养;基础课程;教学模式

0 引言

计算机专业具有学科发展速度快、创新能力培养要求高、人才培养目标多样化的特点,这些特点对该专业人才培养尤其是本科生培养提出挑战。在这样的背景下,南京大学计算机科学与技术系教师在总结长期办学经验的基础上,创造性地提出“以问题求解为核心、以自我探索学习为手段,开展计算机专业人才创新能力培养”新思路。具体而言,针对现有专业基础课程“横向条状封装、纵向层次递进”导致的应用能力训练不够、学习目的性不强等问题,我们以计算机学科经典问题的分析及其求解为核心,纵向组织相关知识,重构传统的专业基础课程,将其融合为“问题求解”系列课程;在教学环节中,我们以“自我探索、深度引导、理论严谨、训练充分”为基本方法,强调研究性和自我探索性学习,培养学生的自学和自创新能力而不是单纯的知识接受和应用能力。

经过近10年的教学研究和5年的教学实践,我们取得了良好的教学效果,解决了计算机专业人才创新能力培养的核心价值是什么、什么样的课程体系可以更有效支持问题求解能力的培养以及什么样的教学方式能够促进学生创新能力的培养等问题。

1 课程改革思路和目标定位

计算机科学与技术应用有一个贯穿始终的主线,那就是“分析问题建立数学模型建立计算模型(即算法设计和编程过程)通过电路到器件、到CPU再到接口,形成硬件计算平台通过操作系统、编译以及网络软件的叠加,形成支撑程序运行的计算平台最终高效、正确地运行并得到结果”。这条主线可以用“计算机问题求解”概括。问题求解能力以及在解题过程中持续追求更优能力,是计算机专业人才的基本能力,但现行的计算机专业教学体系无论教学内容还是教学方式,在完成上述能力培养上均有待优化和改革。

在教学内容的组织上,现行计算机科学与技术专业基础课程基本上都是按照知识的性质如数学类、算法类、器件类等横向切割封装而成,而课程体系则是根据知识的递进关系设计为层次式结构并以综合设计或毕业设计为最后环节。在教学方式上,我们依然采用课堂讲授、课后练习、考试检查的传授型教学方式。这样的人才培养模式无形中造成了“知识传递重、能力培养轻”的现象:基础课程以知识点教学为主,同期开设的课程之间缺乏纵向关联,低年级学生被迫学习一。些“没有什么关联和用处”的基础知识,在进行课后练习时不能完成综合运用知识的任务;高年级阶段的综合设计或毕业设计环节主要培养学生能力,而基础课程则变为知识传递环节,在能力培养过程中的作用被轻视。因此,学生对基础课学习失去兴趣进而导致学习效果欠佳的现象较为普遍。

以问题抽象为核心的计算机算法设计能力和以平台支撑为核心的计算机系统设计能力是问题求解的两个关键。其中,传统的离散数学和数据结构不仅是算法设计的基础,而且是重要工具,以问题为核心重新组织上述内容的教学能够有效地“学以致用”;而系统设计则十分注重纵向贯穿软硬件的综合系统观。因此,我们在改革中打破课程原来的封装方式和层次递进模式,在基础课程中引入问题求解,兼顾基础知识学习的同时纵向优先,重构计算机专业基础课程体系,在算法设计和系统设计两个方面强化解题能力训练。

此外,.计算机专业发展速度相当快,涉及的领域非常多,跨领域学习能力和终身学习能力成为专业人才的必备能力,善于提出问题并有效组织知识体系以解决问题是创新能力的基本表现。自我学习和组织知识的能力对学生今后的发展很重要,对于刚从中学进入大学的学生尤其重要。

基于以上分析,我们制定计算机问题求解课程体系的指导思想:在课程内容上,围绕问题的纵向知识体系组织充分的实践训练是课程重构的两个重点;在教学环节上,学生的自我探索是“学”的主要手段,教师对学生的深度引导是“教”的主要方式。

2 面向问题求解的专业基础课程体系重构

现行计算机专业基础课程在单独课程内容封装方面采用“横向条状分割”方式,在课程体系组织方面采用“纵向层次递进”方式。现行计算机专业基础课程如图1所示。

这种方式在知识传授方面表现良好,但是在能力培养方面却存在不足。为了在计算机专业人才培养方面兼顾知识传授并侧重能力培养,我们对计算机专业的主要基础课程及课程体系进行重构,力图以问题求解为核心,进一步将问题求解能力落实到“以问题抽象为核心的计算机算法设计能力”和“以平台支撑为核心的计算机系统设计能力”的培养上,构建一个新型课程体系。面向问题求解的计算机专业基础课程如图2所示。

1)计算思维引导。

计算思维引导课程教学的目的有两个:面向一年级新生进行计算机专业的职业引导以及通过具体案例分析解读计算机专业人才应该具有的计算思维是什么。大体的教学内容分为3部分:以持续追求更优算法为主线的算法设计思维引导;以持续追求全局观、系统观的平台设计思维引导;体现“计算机科学已经成为基础学科”的计算机专业职业引导和职业道德。课题设计原则上以具体的范例解读计算思维在计算机科学和技术中的体现,进而引导学生体会计算机工作者的思维方式。

具体内容包括:

第1讲:计算机如何利用简单规则的有序使用解决复杂问题。

第2讲:持续追求更优,计算机科学家的习惯和计算机工作者的习惯如何。

第3讲:计算如何被计算机支持―语言篇。

第4讲:计算如何被计算机系统支持――经典平台篇。

第5讲:计算如何被计算机系统支持――现代平台篇。

第6讲:设计原则和方法体系――程序设计方法学。

第7讲:如何高效、高质量地生产软件系统――软件工程。

第8讲:简单的思想,巨大的突破――并行计算。

第9讲:计算的神话和现实――人工智能。

第10讲:计算机人的职业――专业篇。

第11讲:计算机人的职业――跨学科。

第12讲:滥用计算,后患无穷。

2)问题求解中的算法设计能力课程重构。

对与算法设计密切关联的计算机导论、离散数学、程序设计、数据结构和计算机算法设计与分析5门课程内容进行重构,变传统的“按内容性质横向划分”为“围绕问题的纵向组织”,如不再将计算机科学中涉及的离散数学知识单独组织为一门课程,而是依据问题相关性将其打散并分布到整个课程中。整个课程全面涵盖了计算机为什么能帮助我们解题、让计算机帮助我们解题需要什么样的数学基础、如何构建算法和组织数据以满足解题的需要、可以用什么方案设计出合适的算法、如何分析解题的结果和可能的期望等计算机专业能力培养的核心问题。

为了便于实施教学,我们设定算法设计课程体系由4个论域构成。(1)论域1:计算入门与数学证明。该论域主要帮助学生理解计算思维最核心的概念,了解计算的基本方法与局限,接受基本的形式化训练,掌握抽象数学证明的基本方法。(2)论域2:经典数据结构与算法。该论域主要帮助学生理解抽象数据,理解并应用常用的数据结构,掌握重要的算法设计策略以及算法设计与分析的基本理论与方法,理解并能够应用支持上述内容的离散数学工具与方法。(3)论域3:典型应用问题及其求解方法。该论域主要引导学生掌握典型应用中抽象出来的重要算法问题的求解方法,理解并能够应用支持上述内容的离散数学工具与方法。(4)论域4:复杂性理论基础与“难”问题的算法。该论域涵盖问题求解中复杂性理论的基本内容与问题规约方法,解决“难”问题的主要方法、技术以及相关的重要理论结果。

以上针对每个论域的教学在一个学期内完成。每个论域由16~18个论题组成,每个论题由若干个具有较高内聚性的计算机问题及其相关知识和实践能力训练内容构成。学生学完每个论题的内容大致需要一周时间,其中每周设置2~3小时的深度引导讲授,2~3小时的小组讨论,8~10小时的课外阅读和编程训练。

这些论题大致覆盖了原来计算机系统概论、离散数学、程序设计、数据结构、算法设计与分析课程的内容。此外,课程中还包括有关“计算入门”的内容,应该说是相当于以计算思维为内容的计算机导论课,因此学生在完成该课程的2年学习之后,可以不再修学上述5门传统课程。

3)问题求解中的系统设计能力课程重构。

对计算机系统概论、数字逻辑电路、计算机组成原理3门课程进行重构,同时融入部分操作系统和编译原理内容。现有以平台支撑为核心的课程体系设计方案仍然依据计算机硬件级别和计算机组成中的器件、CPU、接口、系统等层次划分方式组织课程。这种设计方案具有较好的硬件知识传授优点,但是缺乏与计算机软件融合的特点,在系统观培养和平台设计能力培养上有明显不足,已经不能有效满足国际一流计算机人才培养的需求。

鉴于此,我们在参照国际一流高校教学经验的基础上,以“高级语言程序汇编语言程序机器指令CPU设计”为主线,纵向组织教学内容并设计了编程实验、硬件设计实验和创新实验3阶段递进式的实验教学方案。我们将每个阶段设定为一个学期完成,希望学生能够具有系统层面的认知和设计能力,建立“从程序员视角理解计算机系统结构和硬件设计、从系统结构和硬件设计者视角理解程序执行”的软硬件密切相关的计算机系统设计思想。

同样,我们也将上述3个阶段安排为3个论域,以3个学期为时间期限完成教学和对学生能力的培养:(1)论域1:数字电路与系统设计。围绕组合逻辑设计和时序逻辑设计两大核心内容展开教学,采用“实例化”教学思想,以后续论域所用功能部件作为设计实例,强调针对大型硬件设计平台和开发工具等的实验力度。(2)论域2:计算机系统基础。建立软件要素与平台支撑之间的基本映射,包括高级语言数据与机器级数据、高级语言语句与机器级指令、程序在不同阶段被存储在哪里、数据和指令如何被访问和动态分配、程序如何被转换为机器代码并被启动执行、程序执行过程中可能遇到的异常情况及其对策、I/O函数的支撑等。(3)论域3:计算机组成与设计。建立系统级的计算机系统设计视角,包括指令集体系结构设计及其与上层软件的关系、不同类型指令在数据通路中的大致执行过程、单周期CPU和多周期CPU设计、指令流水线的实现以及高级指令级并行处理技术、I/O连接及输入/输出组织等。(4)论域4:计算机软、硬件系统综合设计实验。这些论域大致覆盖原来计算机系统概论、数字逻辑电路、计算机组成原理课程的内容,因此学生在完成该课程的2年学习之后,可以不再修学上述3门传统课程。

3 问题驱动的引导性授课新模式

为了达到课程目标中对学生两方面能力培养的要求,计算机问题求解课程体系在教学方式上进行了较大力度的改革,在问题驱动的引导性授课和拓展性小班化讨论方面形成以下特色。

1)问题驱动的引导性授课。

授课方式突破传统课堂中的系统化讲授,采用问题驱动的模式。每次课程组织10个左右问题的讨论,这些问题涉及的内容均为自学内容中较为重要的知识点或者是能表明多个知识点关联关系的内容。教师围绕学生前一周阅读的内容,讲解这些知识点的关键性原理,帮助学生理解一些难点问题,从而让学生牢固掌握基础知识;通过启发式提问以及重点分析的方式进行主要侧重于深度的引导,提高学生举一反三的能力,鼓励学生进行发散性思考,培养学生向前一步的探索能力。

引导性授课通常只占课时的一半左右,客观上不可能覆盖所有知识点,因此课堂上所讨论的问题主要针对一些难点问题以及希望引导学生思考与讨论的内容,而对于其他较为容易的内容,学生则可以类比课堂上的讲解内容,理解到相应的深度。这种“深度优先”的授课策略使得学生能充分理解自学的重要性,因为仅仅从课堂是无法获得全部知识的。此外,课堂讨论的“深度”也成为指导学生自学的指挥棒,避免自学“过偏”或“过浅”。

2)拓展性小班化讨论。

为进一步加强对学生自学的引导,考查学生自学效果,解决学生自学过程中遇到的共性问题,进行实践内容的总结与研讨,探讨一些开放性的问题包括部分课后习题,我们每周安排一次小班化讨论。为提高学生的表达能力,小班化讨论的学生人数控制在15人以下,以确保每一名学生都能有机会表达自己的观点。

小班化讨论的一个重要组成部分是理论问题的研讨,这些理论问题包括确定性问题和开放性问题两类。对于一些重要知识点和容易引起误解的问题,我们以主题形式将其组织为若干确定性问题,并由1~2名学生就自己对该问题的理解进行讨论,考查学生自学掌握该知识点的情况。为进一步开拓学生的思路,小班化讨论一般会根据自学内容引申一个开放性问题,由3~4名学生就该问题提出自己的看法,并带动所有同学进行发散性思维的训练。

4 课程改革实践

2004年前后,南京大学计算机科学与技术系开始探索“以问题求解为核心”,组织新型课程体系并开展新型教学方法的研究,2008年起在离散数学、算法设计和计算机组成原理等基础课程教学中进行试点。2010年,教育部拔尖人才培养计划正式启动,我们在总结前期试点经验的基础上,以计算机问题求解作为南京大学计算机学科班的基础课程体系正式运行。3年多的教学实践表明,该课程体系完全可以在计算机学科创新人才培养方面起到重要作用,也受到了学生的广泛欢迎。以下是两名学生的学习感悟。

(1)我觉得这部分学习的内容正体现出学习的一个目标,很多问题不是要找一个惟一的确定答案,而是通过一个不断接近答案的过程寻求提高,这些内容也没有一个惟一的确定答案,只能通过不断尝试,逐渐找到―个更适合自己的方法。

(2)虽然问题求解包含很多不同课程的内容,但是教材上都给出了详细的证明,平时在小班课上我们也会讨论如何从证明中揣摩作者思考问题的过程,这对我们理解和记忆这些问题有很大帮助;而在其他课程中只能学到“怎么做”,老师很少也没有时间能引导大家思考“为什么”,与其他同学相比,这是自身最大的优势。

我们的改革和实践受到广泛关注,教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会和中国计算机学会于2013年8月举办为期10天的讲习班,介绍我们的课程体系和教学方法。此外,产业界也对该项改革给予认可与支持,Intel公司已与我们签订合同并投入2万美元,支持该成果在部分学校的推广。

5 结语

分式方程计算题范文第5篇

关键词:计算思维 教学模式 “程序流程”教学法

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(a)-0000-00

当前计算思维已引起了国内外计算机专业领域、教育领域及其它领域的专家和学者的广泛关注和重视。经过“CT与计算机导论”、九校联盟会议等多次会议,逐步确立了计算思维在计算机教育中的重要地位,致使以计算思维为中心的教学模式改革研究正不断深入。

1 计算思维

计算思维是三种重要的科学思维之一[1],它是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、理解人类行为等一系列思维活动。计算思维是抽象的人的一种思维方式,是数学和工程思维的互补与融合[2]。当我们遇到问题时,可以运用计算思维,模仿计算机处理信息的方式,将问题分解、简化和转化,采用容易解决该问题的方式,如递归、并行处理等方式,解决问题。

计算思维能够改变人的思维方式,影响人的行为。在当今信息化的社会里,也仍然需要像运用数学和其它基本常识一样,运用计算思维来处理事情。大学生在学校期间,会面临如何提高个人能力和专业技术水平的问题,可以用计算思维的方式帮助其解决问题。计算机专业的学生掌握计算思维,更有利于学习、理解与运用计算机相关技术。

2 计算机专业课教学中存在问题

一些本科毕业生的专业技术和个人能力不能满足用人单位的需求,问题出在哪里?笔者从教与学的过程分析,认为在学生培养过程中存在以下问题:

(1)教学形式相对简单,不能依据教学内容灵活的调整教学思路或方法;(2)教学模式不

能够达到向学生授之以渔的效果;(3)注重专业技术的讲授,轻视技术思想的传授;(4)学生对于专业技术的学习切入角度不能从技术应用的实际出发去学习与掌握;(5)学生学习缺乏主动性与实践性,不能够主动学习,主动尝试应用技术或练习实例。

面对这些问题,我们可以将计算思维运用到教学中,注重对学生计算思维能力的培养。

2.1培养计算思维能力的教学模式

计算机专业课可以依据人才培养类型分为科学型、工程型、应用型[3]相对应的课程。不同类型的课程及其不同部分的教学内容,可以依据需要选择合理的教学方法。本文提出了“程序流程”教学法进行授课,培养学生的计算思维。

2.2“程序流程”教学法

“程序流程”教学法是指将程序设计中绘制流程图的思想与教学相结合,将教学过程依据教学内容讲授的需要,按照设计程序流程的思想,安排教学环节。教学的流程同样可以运用程序结构中的顺序、分支、循环结构来实现。运用该教学方法时,应充分考虑所授课程内容的特点及其类型,设计教学流程时要使教学内容能够充分展示给学生,且容易被理解,各知识点内部要素及知识点之间的衔接要恰当的选用程序结构。

为了便于说明 “程序流程”教学法,以程序设计中验证控件部分的教学为例进行阐述,该部分内容主要讲授六种验证控件,包括必填验证、比较验证等控件。采用该教学方法的基本原则:(1)要从课程的整体出发,注意教学内容的前后衔接。例如验证控件是用来对输入类控件里的数据进行检验的。授课时,可以从实际应用出发,说明对输入类控件使用验证控件的必要性。在设计实例时,实例的内容要结合输入类控件一起使用。(2)教学内容的讲授要由点到面。在讲授知识点时,要侧重讲解具有代表的内容,举一反三。例如通过对必填验证控件使用的详细说明,使学生掌握所有验证控件的公共属性,再具体介绍每种验证控件所特有的属性。(3)教学环节要注重启发学生,促进学生积极思考,培养学生的计算思维能力。授课时引导学生思考,传授技术体系中蕴含的思想或思维方式。技术应用过程中,要先提出问题,后给出答案,对学生的思维方式进行锻炼,提高其解决问题的能力。可以通过教学实例,引发学生的思考和兴趣,促使其主动寻求问题的答案。(4)结合其它的教学方法,加强对学生计算思维能力的培养。依据授课内容和授课对象的实际情况,“程序流程”法可以与案例法、任务驱动法等结合使用,逐层深入的对学生的计算思维能力进行培养。(5)遵循教学规律,遵循学生认知的心理过程。教师重在正确引导学生学习、思考及独立操作。讲授知识点要由浅入深,授课内容的讲解要各个击破。

在教学案例中首先引入程序实例,然后以必填验证控件为重点依次的讲解了各个验证控件的使用方法,最后通过循环的方式讲授实例,直到大部分学生理解该部分授课内容。本案例中,授课的逐步深入,学生也随之轻松的掌握了各个知识点。

教学实例的选用应注意以下几点:(1)选用的教学实例要具有代表性和针对性[4],且不应太难或太复杂。实例应使学生容易将旧的知识和经验迁移到新的知识点中,易于其掌握。(2)知识点与实际的工程应用结合。这样可提高学生的学习兴趣,使其较容易掌握专业技术在工程中的应用方式及其过程,培养和运用其计算思维。(3)启发学生思考,激发学生潜能。利用实例促使学生以工程技术人员的角度去思考问题,设想问题情境,寻求解决问题的思路和方法,增强学生的计算思维能力。

在教与学,理论与实践相结合中,培养和锻炼学生分析问题、解决问题的能力,增强其逻辑思维能力,使其计算思维得到培养。

3 成果分析

本文提出的教学模式经过实践,学生明确了教师的教学思路,能够的主动配合教师完成各个教学环节,认真听讲。专心听讲的人数比例由27.78%上升到55.56%,学生课堂内掌握所讲内容的人数比例由19.44%上升到41.67%。

4 结语

对于计算机专业的教学,不仅仅是传授技术,更重要的是要把运用计算机解决问题的思想或思维方式传授给学生。计算思维的培养应在整个专业教学体系中体现出来,其培养方式,也需不断探索与创新。

参考文献:

[1]谭浩强.研究计算思维,坚持面向应用[J].计算机教育,2012,(21):45-56.

[2]Wing J M. Computational Thinking[J].Communications of the ACM, 2006,49(3):33-35.