培养科学的思维方法

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培养科学的思维方法范文第1篇

关键词：高中物理；教学；方法

科学思维，即形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系；是真理在认识的统一过程中对各种科学思维方法的有机整合，是人类实践活动的产物.

一、培养学生高级思维能力的实践意义

（一）适应时代对于高级人才的需求

21世纪的人才必须是不断学习新的知识，不断重组自己的知识结构、发散创新思维能力、将所学知识最大化的人。现在的教育方式正由传输式教育方式逐渐转变成传授学习方法，让学生自主学习，灵活运用，将自己的所学知识运用到解决问题上来，从而达到举一反三的功效。物理无疑是对思维能力要求颇高的学科，在物理教学中培养学生的高级思维能力，是达到预计效果的最佳选择。

（二）培养高级思维能力是物理教学的新目标

教育方式不断改革，对于素质教育的要求也不断提高。如今的高考，也不再一味地追求分数，而侧重于学生思维能力的培养。互联网的到来，使我们接收的信息越来越多样化、丰富化，使很多原本在课本上无法呈现的现象，可以通过网络演示，生动地展示在学生的面前，学生不再一味地靠着自己的想象来理解运动的轨迹、失重现象，只要点开搜索引擎，以前需要耗费大量时间去寻找的资料，都可以轻松地通过互联网来实现；以前因为仪器的限制没办法做的物理实验，都可以通过互联网进行虚拟演示。良好的学习环境和学习资源，使学生高级思维能力的培养能够得以实现。我们生活在一个充满机遇和挑战的环境中，苛刻死板的教育方式已经不足以满足社会对人才的需求。在物理教学中，教会学生如何解答这道题已经不再重要，重要的是如何通过解答一道物理题，从中吸取方法和经验，从而将这种思维能力应用到实际的问题中。所以说，如何培养学生的高级思维能力、如何应用物理知识来解决实际问题、如何培养学生的发散思维是教师必须持续研究的课题。培养高级思维能力的这一教学目标，必将改变现在的物理教学方法，使学生不再是“高分人才”而成为“发展性人才”。

二、把科学的思维教学作用于实践

随着信息化网络的发展，知识传递的速度越来越快。可以说，这是一个知识大爆炸的时代。随之而来的，是对学生能力的要求也在提高。高中物理学习，不仅要求学生对已学的物理知识有所掌握，还要求学生对这一阶段的物理研究思路有清晰的认识，能够在一定的要求内自己设计实验来验证一些物理现象，对物理研究有一定的了解和把握。所以，教师在教学中还要注重培养学生的独立思考能力，引导学生利用所学大胆地、独立地进行物理探究，加强学生的物理研究能力，从而促进学生对物理知识的理解与掌握。

（一）运用形象思维法，培养学生的学习兴趣

切实结合物理实验进行教学，是对形象思维法的一种充分利用。物理是比较抽象的一门学科，所以实验能帮助学生深入地了解知识点。实验考查的不仅仅是学生对知识点的掌握情况，还考查了学生的实践能力、观察能力和独立思考的能力等。更重要的是，通过实验，提高了学生学习物理的兴趣。一个实验是由很多步骤组成的，设计实验就是其中的一部分。学生设计实验的过程就是独立思考的过程，实验可以很大程度上培养学生的独立思考能力。

（二）运用归纳思维法，加强学生解题策略

培养学生的归纳思维，可以让学生在做题的时候快速地分析出题中所涉及的物理知识，从而准确地找到相应的解题方法，提高学生解题的效率和准确性。归纳考查了学生对物理知识的再加工和比较的能力。做好归纳的基础，就是对已学的物理知识有一个深入的了解和理解，在理解的基础上对知识进行二次加工重组，通过对相似知识的比较和不同知识的对比，对物理知识有更准确的掌握。同时，归纳时学生也会自觉地将相似的题型和问题进行一个归纳整理，进行一个思路的归纳，为以后的解题打下良好的基础，提高解题的效率和准确率。

（三）运用发散思维法，实现物理学习多样性

物理学习中涉及的知识点比较多，所以要求学生在思考问题时必须逻辑周全，考虑周到。同时，各种高新技术的发展也为物理教学提供了更多新的机会和可能。教学中教师应该充分利用多媒体等教学资源，为学生学习物理开拓更多的有效途径。多媒体技术在教学中的应用，可以提高学生对物理学科的学习兴趣，让学生在更多的感官刺激下，对物理产生更浓厚的好奇心和兴趣，同时对物理知识有更真实的了解。一般在实际的实验环境下难以成功的物理实验，就可以通过虚拟的实验环境成功进行，避免实际操作中可能带来的误差问题。多媒体技术的应用也让物理课堂内容丰富起来，实现了物理学习的多样性。

三、鼓励学生大胆质疑，在探究中培养学生的科学思维方法

培养科学的思维方法范文第2篇

数学语言在抽象程度上突变；不少学生反映，集合、映射等概念难以理解，觉得离生活很远，似乎很难理解.确实，初高中的数学语言有着显著的区别.初中的数学主要是以形象、通俗的语言方式进行表达.而高一数学一下子就触及抽象的集合语言、逻辑运算语言以及以后要学习到的函数语言、空间立体几何等。

思维方法向理性层次跃迁；高一学生产生数学学习障碍的另一个原因是高中数学思维方法与初中阶段大不相同.初中阶段，很多老师为学生将各种题建立了统一的思维模式，分别确定了各自的思维套路.因此，初中学习中习惯于这种机械的，便于操作的定势方式，而高中数学在思维形式上产生了很大的变化，正如上节所述，数学语言的抽象化对思维能力提出了更高要求.当然，能力的发展是渐进的，不是一朝一夕的事，这种能力要求的突变使很多高一新生感到不适应，故而导致成绩下降.高一新生一定要能从经验型抽象思维向理论型抽象思维过渡，最后还需初步形成辩证形思维。

知识内容剧增；初中数学知识少、浅、难度容易、知识面窄.高中数学知识广泛，是对初中的数学知识推广和引伸，也是对初中数学知识的完善。

二、学习方法与学习状态

学习习惯因依赖心理而滞后.初中生在学习上的依赖心理是很明显的.第一，为提高分数，初中数学教学中教师将各种题型形成套路，学生依赖于教师为其提供套路；第二，父母盼子成材心切，回家后辅导也是常事.升入高中后，教师的教学方法变了，套路没有了，家长辅导的能力跟不上了，由“参与学习”转入“督促学习”.许多同学进入高中后，还象以前那样，跟随老师的这指挥棒运转，没有掌握学习的主动权.表现为无计划，等上课，课前不预习，对老师要上课的内容不深刻理解，课堂忙记笔记，没听到分析，不会巩固所学的知识。

思想松懈.有些同学把初中的那一套搬迁到高中来.他们认为自已在初中时并没有用功学习，只是在中考前努力了几个月就轻而易举地考上了高中，而且有的可能还是尖子班，因而认为读高中也不过如此，初始阶段根本就用不着那么用功，只要等到高考前努力几个月，也一样会考上一所理想的大学的.存有这种思想的同学是大错而后特错的.因为目前中考题目并不具有很明显的选拨性，同学们都很容易考得高分.但高考就不同了，目前我们国家的优秀大学还十分有限，因此高考的题目具有很强的选拨性，如果心存侥幸，想在高三时再发奋几个月就考上大学，那到头来你会后悔莫及的.同学们不妨打听打听现在的高三，有多少同学就是因为开始时不努力学习，临近高考了，发现自己缺漏了很多知识而焦急得到处请教。

学不得法.老师上课一般都要讲清知识的来龙去脉，剖析概念的内涵，分析重点难点，突出思想方法.而一部分同学上课没能专心听课，对要点没听到或听不全，笔记记了一大本，问题也有一大堆，课后又不能及时巩固、总结、寻找知识间的联系，只是赶做作业，乱套题型，对概念、法则、公式、定理一知半解，机械模仿，死记硬背，还有些同学上课根本不听，自己另搞一套，结果是事倍功半，收效甚微.

不重视基础.一些自我感觉良好的同学，常轻视基本知识、基本技能和基本方法的学习与训练，经常是知道怎么做就算了，而不去认真演算书写，但对难题很感兴趣，好高骛远，重“量”轻“质”，陷入题海.到正规作业或考试中不是演算出错就是中途卡壳.

进一步学习条件不具备.高中数学与初中数学相比，知识的深度、广度，能力要求都是一次飞跃.这就要求必须掌握基础知识与技能为进一步学习作好准备.高中数学很多地方难度大、方法新、分析能力要求高.

三、明确的学习目的与科学的学习措施

高中学生仅仅想学是不够的，还必须“会学”，要讲究科学的学习方法，提高学习效率，才能变被动学习为主动学习，才能提高学习成绩.

良好的学习兴趣；古人说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者.”即说，干一件事，知道它，了解它不如爱好它，爱好它不如乐在其中.“好”和“乐”就是愿意学，喜欢学，这就是兴趣.兴趣是最好的老师，有兴趣才能产生爱好，爱好它就要去实践它，达到乐在其中，有兴趣才会形成学习的主动性和积极性.在数学学习中，我们把这种从自发的感性的乐趣出发上升为自觉的理性的“认识”过程，这自然会变为立志学好数学，成为数学学习的成功者.

建立良好的学习数学习惯.习惯是经过重复练习而巩固下来的稳重持久的条件反射和自然需要.建立良好的学习数学习惯，会使自己学习感到有序而轻松.高中数学的良好习惯应是：多质疑、勤思考、好动手、重归纳、注意应用.学生在学习数学的过程中，要把教师所传授的知识翻译成为自己的特殊语言，并永久记忆在自己的脑海中.另外还要保证每天有一定的自学时间，以便加宽知识面和培养自己再学习能力.最重要的是，同学们要知道，学习是一个长期的巩固旧知、发现新知的积累过程，决非一朝一夕可以完成的.为什么高中要学几年而不是几天！许多许多的同学能取得好成绩，其中一个重要原因是他们的基本功扎实，他们的阅读、书写、运算技能达到了自动化或半自动化的熟练程度.

四、学好数学的基本要求

培养科学的思维方法范文第3篇

数学语言在抽象程度上突变；不少学生反映，集合、映射等概念难以理解，觉得离生活很远，似乎很难理解.确实，初高中的数学语言有着显著的区别.初中的数学主要是以形象、通俗的语言方式进行表达.而高一数学一下子就触及抽象的集合语言、逻辑运算语言以及以后要学习到的函数语言、空间立体几何等。

思维方法向理性层次跃迁；高一学生产生数学学习障碍的另一个原因是高中数学思维方法与初中阶段大不相同.初中阶段，很多老师为学生将各种题建立了统一的思维模式，分别确定了各自的思维套路.因此，初中学习中习惯于这种机械的，便于操作的定势方式，而高中数学在思维形式上产生了很大的变化，正如上节所述，数学语言的抽象化对思维能力提出了更高要求。当然，能力的发展是渐进的，不是一朝一夕的事，这种能力要求的突变使很多高一新生感到不适应，故而导致成绩下降.高一新生一定要能从经验型抽象思维向理论型抽象思维过渡，最后还需初步形成辩证形思维。

知识内容剧增；初中数学知识少、浅、难度容易、知识面窄.高中数学知识广泛，是对初中的数学知识推广和引伸，也是对初中数学知识的完善。

二、学习方法与学习状态

学习习惯因依赖心理而滞后.初中生在学习上的依赖心理是很明显的.第一，为提高分数，初中数学教学中教师将各种题型形成套路，学生依赖于教师为其提供套路；第二，父母盼子成材心切，回家后辅导也是常事.升入高中后，教师的教学方法变了，套路没有了，家长辅导的能力跟不上了，由“参与学习”转入“督促学习”.许多同学进入高中后，还象以前那样，跟随老师的这指挥棒运转，没有掌握学习的主动权.表现为无计划，等上课，课前不预习，对老师要上课的内容不深刻理解，课堂忙记笔记，没听到分析，不会巩固所学的知识。

思想松懈。有些同学把初中的那一套搬迁到高中来.他们认为自已在初中时并没有用功学习，只是在中考前努力了几个月就轻而易举地考上了高中，而且有的可能还是尖子班，因而认为读高中也不过如此，初始阶段根本就用不着那么用功，只要等到高考前努力几个月，也一样会考上一所理想的大学的.存有这种思想的同学是大错而后特错的.因为目前中考题目并不具有很明显的选拨性，同学们都很容易考得高分.但高考就不同了，目前我们国家的优秀大学还十分有限，因此高考的题目具有很强的选拨性，如果心存侥幸，想在高三时再发奋几个月就考上大学，那到头来你会后悔莫及的。同学们不妨打听打听现在的高三，有多少同学就是因为开始时不努力学习，临近高考了，发现自己缺漏了很多知识而焦急得到处请教。

学不得法.老师上课一般都要讲清知识的来龙去脉，剖析概念的内涵，分析重点难点，突出思想方法.而一部分同学上课没能专心听课，对要点没听到或听不全，笔记记了一大本，问题也有一大堆，课后又不能及时巩固、总结、寻找知识间的联系，只是赶做作业，乱套题型，对概念、法则、公式、定理一知半解，机械模仿，死记硬背，还有些同学上课根本不听，自己另搞一套，结果是事倍功半，收效甚微。

重视基础。一些自我感觉良好的同学，常轻视基本知识、基本技能和基本方法的学习与训练，经常是知道怎么做就算了，而不去认真演算书写，但对难题很感兴趣，好高骛远，重“量”轻“质”，陷入题海.到正规作业或考试中不是演算出错就是中途卡壳。

三、明确的学习目的与科学的学习措施

培养科学的思维方法范文第4篇

【关键词】 音乐教学；途径；创新思维；创新能力

【中图分类号】G62.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）32-0-02

新课程标准把培养学生的创新精神和实践能力作为学校教育的主要方向。音乐课的教学目标，就是要在音乐教学中培养儿童的探索精神和创新能力，发展他们的形象思维能力和想象力，并让学生从音乐中得到美的熏陶、美的享受。因此，在音乐课堂教学中，学生的创新思维和能力怎样才能够得到更好的培养就变得尤为重要。如何在音乐课堂教学中培养学生的创新思维和能力，一直是我所思考的问题。为此，我在培养学生创新思维和能力方面进行了以下几个方面的尝试、探索：

一、在发声训练中培养学生的创新思维和能力

发声训练即练声。音乐课上，有意识地选择一些有利于进行创造思维训练的练声曲，让学生大胆地发挥想象力，利用所掌握的知识，去创造不同情绪的新的曲子，常常能够取得较好的教学效果。如：老师向学生出示一条简单短小的曲子：3/4 1 3 5│5 3 1 ，学生通过识谱后很快学会了。教师便进而再问：“如何将这条小发声曲唱得像小河一样流畅、连贯呢？你们可以试着添加我们以前学过的音乐符号。”学生通过联想和试唱，有的学生想到用连音线（⌒），把它添加到音符的上方，这样一唱，情绪果然流畅、连贯了。教师继续再问：“我们如何才能使曲子变得像小兔子一样活泼、跳跃呢？”学生试着唱出跳跃的感觉，马上就有同学上来把曲谱上的连音线擦去，换上了跳跃的顿音记号（），通过这一次小小的创造性尝试，学生们个个兴致勃勃。因为他们创造出了两条不同情绪，不同唱法的新练习曲，产生了成功的喜悦。与此同时，他们也从中真正理解了这些音乐符号的作用和唱法，进一步掌握了有关的音乐知识和技能。

二、在节奏训练中培养学生的创新思维和能力

节奏是音乐的基础。奥尔夫更是提出了“节奏第一”的口号。在节奏训练中培养学生的创新思维和能力就显得尤为重要，在课堂教学中，可以在以下方面采取以下方法启发和引导学生进行节奏训练，从而达到能力的培养。

1、即兴创编2-4小节的节奏短句

这种创作活动特别适合于学生刚学会某种节奏型。例如学习附点四分音符节奏时，请学生创编的节奏短句必须含有这个刚学的节奏，这样可以使学生有兴趣地感受和巩固。

2、即兴创编为歌曲伴奏的固定节奏型

在教学中，一首歌曲或欣赏曲熟悉后，可以选择几种简单的节奏型为歌曲伴奏，如：X X | X - （师拍击并板书出来），学生马上可以拍击出多种节奏：X X X | X X X 或 X X | X 或 X - | X - 等等。可以单独选用其中一种节奏型，也可把几种简单的节奏型组合起来，再把歌词加进去由简到难为歌曲伴奏，成为学生很喜欢的教学形式。

3、教师还可以根据学生的实际情况，直接以一个节奏命题。

让学生围绕主题把自己的见闻感受拍着节奏说一句话，如“上课”：教师拍“上课 铃声已敲 响”，学生就边拍节奏说：“全体 起立问声 好；各位 同学都坐 好；音乐 老师 微微 笑；大家 一起把歌 唱……”。

4、可以先给学生定几个节奏，然后让学生在此基础上发展变化，进行节奏问答、节奏接龙、节奏重组等游戏。

如：教师拍“”节奏，让学生进行节奏接龙游戏，有的学生就即兴拍出了“的节奏，这里的“”是学生根据所定的节奏即兴拍出的。此外，学生们还争着拍出许多不同的节奏，如：、 | - 、| - 等。在此基础上，我可以还鼓励学生为创作的节奏配上语言，进行边拍边说：如：“我 们很快乐”，学生们的大脑被积极运转起来，课堂上一个接一个地边拍边说： “ 我读 书 |我写 字， 下课 了快做 课间操 -，春天 到小鸟 小鸟喳 喳叫-，……”。将这些简单的1-2-3-4小节的创作连起来，发展成一个乐句、一个乐段的创作。

三、在编创旋律、歌词中培养学生的创新思维和能力

在课堂教学中的创作不一定是一个完整的乐曲（或歌曲）而是设计富有创新求异的、留有余地的一些乐句来训练学生的创新思维。

1、创编旋律

1）为节奏编写歌谱

教师出示节奏卡片×× ××│×××│××│×─要求学生编写曲谱。学生六人一组，分成六组，通过讨论，会编出不同的曲谱。

如：11 55│66 5│4 2│1 ―

34 54│34 5│2 3│1 ─

56 54│34 3│5 3│2 ─

6 76│54 3│2 3│1 ─

2）从“旋律接龙游戏”创编曲调

曲调创编活动在儿童自发的音乐活动中是非常自然而平常的。可以尝试从“旋律接龙游戏”创编曲调，请几名同学，每人依次接在前一人后面即兴唱出一个旋律短句，接不上者算失败，自动退下，最后剩下的为优胜者。这样不仅能极大的提高学生学习音乐的兴趣，还能启发学生思维，引导学生用自由探索、即兴创作，使学生的创新思维和能力得到培养。

3）为歌词谱曲

教师给出一句歌词，让学生根据歌词的内容、意境及情感进行编创旋律。如：歌词“我们多幸福”在教师的指导下，学生会创编出各种各样的乐句。拍子有2/4拍，3/4拍，4/4拍；旋律走向有上行的、下行的；节奏有密集的、舒缓的；乐曲的情绪有活泼跳跃的、抒情优美的。

2、编创歌词

在教学中，启发学生联系自己的生活实际和已有的知识，给熟悉的歌曲创编新的歌词或改编部分歌词，既能提高学生演唱新歌的兴趣，又能发展学生的语言表达能力，同时还能培养孩子们的创新能力。为此教师须因势利导，鼓励、启发学生创编歌词，学生唱着自己改编的歌曲，创造力顿时被激发出来。一个同学唱完自编歌词的歌曲后，其他同学都争先恐后地要把自己创编的歌词唱给老师和同学们听。

四、在配器和表现形式上培养学生的创新思维和能力

为歌曲配上打击乐器，为歌曲创编动作，为歌曲画幅画，不但可以烘托课堂气氛更能表达歌曲气氛及孩子们内心的喜悦。这样做也符合孩子们好奇好动的心理，更能培养学生的创新思维和能力。

1、在配器上培养学生的创新思维和能力

对于一些情绪优美抒情的歌曲首先要求学生选择适合歌曲伴奏的打击乐器，如：三角铁、碰钟、等等，而活泼欢快的歌曲则选择双响筒、响板、铃鼓等等，然后再请同学们为歌曲设计伴奏型，并请学生考虑为什么这样设计？这样设计有什么好处等等。

2、表现形式上培养学生的创新思维和能力

1）创编舞蹈，培养学生的创新思维和能力

音乐艺术的一个突出特征就是具有音乐形象的不确定性，它是摸不着，看不见的。怎样让孩子去实实在在地感受音乐，不妨寻求一种良好的载体。于是，让孩子们将学过的歌曲，通过小组的合作自编成舞蹈。这样既缴发了他们自我表现的欲望，也使他们进一步感受音乐的深刻内涵的魅力。

2）创作画面，培养学生的创新思维和能力

培养科学的思维方法范文第5篇

关键词：非计算机专业；计算思维；能力；培养策略；教学研究

1 计算思维

2006年3月，美国卡内基·梅隆大学周以真教授定义了计算思维：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。它的提出引起了国内外学者和教育界人士的高度关注和重视，并从学术研究和教学研究层次上进行研讨和不断探索，分析了计算思维的基本涵义和基本特征，指明了计算思维能力培养的思路和教学改革的方向。2008年6月，美国计算机科学技术教师学会在网上了得到美国微软公司支持的《计算思维：一个所有课堂问题解决的工具》（Computational Thinking：AProblem-Solving Tool or Every Classroom）报告，对计算思维的基本涵义的理解进行了总结。英国计算机协会（British Computer Society，BCS）组织了欧洲的专家学者对计算思维进行研究并提出了欧洲行动纲领。中国科学院李国杰院士主持撰写的《中国至2050年信息科技发展路线图》认为计算思维是克服“狭义工具论”的有效途径，是解决其他信息科学技术难题的基础。桂林电子科技大学计算机与控制学院董荣胜教授对计算思维在学术层面上进行了深入的研究，中国科学院院士陈国良教授提出了计算思维能力的培养新思路和新模式。

计算思维是信息科学高度发展的产物，是新的概念。董荣胜教授等专家从学术研究角度针对计算思维进行了深入研究，清晰地阐述了计算思维的内涵，明确了计算思维的基本特征。那么，如何通俗、简单地理解计算思维，进而更广泛地推广，使其能被更广泛地接受和认可呢？文献给出了一个比较贴近生活且通俗的定义：计算思维是指受过良好训练的计算机科学工作者面对问题习惯采用的思维方法。面对同样的问题，具有良好数学思维者会习惯于考虑量之间的关系，建立数学模型（函数）来分析和解决问题；具有良好计算思维者习惯于设计流程图，借助计算机来分析和解决问题。计算思维能力培养的核心是要转变教育观念，从教学内容到教学方法与手段上将计算思维有意识地融入课堂教学中，潜移默化地培养学生构建基本的计算机文化素养的思维能力、学习能力和研究能力。

2 计算思维能力培养的现状

计算思维能力的培养是一个潜移默化的过程，需要在长期、系统地学习中积累而成，并不能通过一门课程在短时间内形成。高校计算机专业设置了成体系的、有助计算思维能力培养的课程，而非计算机专业并没有为此开设成体系的课程，往往只是在第一学年开设一或两门计算基础课程，这就对计算思维能力培养提出了挑战。陈国良院士、李廉教授等专家学者认为，计算机基础课程是训练计算思维的最重要且最好的课程。这样，非计算机专业计算思维能力培养的重任就落在计算机基础课程上。如何在有限的时间内，通过有限的课程教学来培养学生的计算思维能力就成了一个在计算思维能力培养教学研究中亟需解决的问题。当前，我国大多数高校中的计算机基础课程在计算思维能力培养方面还是无意识的，甚至是缺失的，没有重视学生计算思维能力的提高，片面和过度地强调计算机应用技能的提高。学习过程就是学生机械模仿教师操作步骤的过程，教学中没有启发学生独立思考和领会计算机科学的精髓。在这种情况下，课堂上的教学内容主要就是将计算机当作一种工具向学生介绍并讲解其应用方法，学生会因为枯燥的演示及简单操作而轻视该课程的教学内容，失去学习兴趣，导致最终的学习效果与预期落差较大。

计算思维能力培养最终还是要以课堂教学为着力点，在教学活动中实现计算思维能力的逐步提高。笔者从教学研究角度探讨如何在有限时间内通过有限的课程培养学生初步的计算思维能力。

3 计算思维能力培养策略

计算思维能力涵盖了基于计算机科学基本概念、方法和思想的思维能力、学习能力和研究能力，不仅要能够应用计算机科学的基本概念、方法和思想去分析和解决问题，还要能够运用其去自主学习和开拓性地研究。对于非计算机专业，在教学中不仅要突出计算机科学基本概念、方法和思想的理解，更要教会学生运用已学的概念、方法和思想去开展后续的学习。学生掌握了这些知识并具备了自主学习的能力才能在后续的学习和实践中体会计算思维的本质，并将其内化于思维中进而逐步形成计算思维。在课堂教学方面，采用什么样的策略来促进学生有效地形成计算思维是计算思维能力培养的焦点。

3.1 突出计算机科学基本概念、方法及思想的理解

计算思维的本质是抽象和自动化。只有掌握了计算机科学的基本概念、方法和思想这些抽象的内容，才能理解计算思维的本质，才能在实际应用中习惯性的运用其解决问题。非计算机专业开设的计算机课程较少，要想培养学生的计算思维能力，首先要培养学生运用计算机科学基本概念、方法和思想自主学习的能力。因为受到课时和教学内容的限制，很多内容需要学生自主学习，具备自主学习能力才能学习和掌握到更丰富、充实的知识，从而构建完整的计算机科学的知识体系。在完整的计算机科学知识体系基础上，从全局高度理解计算机科学的精髓，更有利于计算思维能力的形成。

在教学中突出计算机科学基本概念、方法及思想的理解，相当于将计算机科学的一般规则传授给学生。学生掌握了这些一般规则后能更容易地去解决实际应用中的复杂问题。相反，如果在课堂教学中将计算机作为一种工具去灌输，学生的视野也将局限于应用计算机去实现某些具体的任务，从而对来自交叉学科的复杂问题望而却步，更谈不上在自主学习能力基础上形成计算思维能力。

在计算机科学基本概念中，变量是最基本的概念。对变量概念的理解是学习计算机科学最基本的要求，否则学生无法开展后续自主的学习，更谈不上更深层次地理解计算机科学的精髓。笔者在教学过程中发现，相当一部分学生在学习计算机基础知识时感到困惑，换句话讲，就是没有入门。学生自己的认知与课本内容不一致，往往强迫自己去认同课本上观点或者死记硬背知识点，造成虽然也很努力地学习但总感觉“飘”在课本上的现象。长期这样的累积造成学生学习负担很重，失去学习兴趣。究其原因就是基本的概念没有掌握，很多学生刚开始学习计算机科学时总是拿数学思维来套用，造成理解上的偏差并形成困惑。例如，在变量的理解上，总是习惯地运用数学思维从数学角度去理解和认知变量，而忽略了计算机变量的本质。变量的定义是：“在程序运行过程中可以改变值的量。”理解变量时不仅要理解变量名、变量值及变量地址的含义，还应理解变量表达式与数学等式的区别。变量表达式代表计算机执行的某个行为，数学等式代表一种状态（某个量与其他量是相等的）。例如，数学等式f（x）=ax2+bx+c，表示f（x）与ax2+bx+c是相等的；计算机科学的表达式：

t=a；/*第1步：变量a的值赋给中间变量t（备份变量a的值）；*/

a=b；/*第2步：变量b的值赋给变量a，变量a原来的值被覆盖；*/

b=t；/*第3步：中间变量t的值（变量a的原始值）赋给变量b*/

功能是实现变量a、b值的交换，执行过程见图1。理解诸如这样的基本概念能帮助学生跳出惯性思维，养成计算思维习惯。

3.2 基本技能掌握与计算思维能力培养有机结合

当前，高校非计算机专业计算机基础课程教学的基本指导思想是：以实践性和实用性为原则，突出应用、强化技能。在教学过程中将计算机作为一种实用工具，重点讲解计算机软、硬件的使用方法或操作步骤。这种将计算机作为工具的教学思想，过度强调计算机本身的技术应用，很少将计算思维融入教学中，很大程度上造成了计算思维能力培养的缺失。因此，学生的学习任务就是机械地模仿教师演示的过程，即使掌握了这些具体的操作过程，在遇到实际问题时却无法灵活应用。一个典型的实例：一些学生学习过网络技术基础和浏览器的使用方法，却不知道如何在网络上准确地查询资料或有效地寻求帮助。

计算机基本技能是计算思维能力培养的基础，是以培养计算思维能力为核心的计算机基础教学过程的一个环节。因此，我们应从全局角度审视计算机基本技能在整个计算思维能力培养过程中的地位，过度强调基本技能会造成学生缺乏自主探索和思考，忽略了基本技能的掌握，导致学生无法很好地在实践操作进一步认知和领会计算机科学的核心思想。在教学过程中，将基本技能的掌握和计算思维能力的培养有机地结合起来，有意识地将计算思维融入基本技能的训练中，启发学生思考，引导学生探索，逐步培养计算思维能力，是培养计算思维能力的科学途径。学生在学习计算机基本技能过程中加深了基本概念的理解，同时，在掌握基本技能基础上能更好地发挥主观能动性和想象力，并促进计算思维能力的形成。

3.3 重视实践教学环节设计

在非计算机专业中，特别是文科专业，学生的计算机基础比较薄弱，在计算机基本概念的理解、方法的应用及思想的领悟方面存在一定的难度，且由于课时和教学内容的限制，基本概念、方法和思想无法系统地、详细地讲授，更是在一定程度上增加了学习的难度。为有效地提升学生学习效果，我们在教学过程中要重视实践环节的设计，学生通过科学的实践操作训练能够更好地理解抽象的概念、方法及思想。实践教学环节的设计不仅包括实验内容的安排，还应考虑学生的认知能力和习惯，规划实验流程和形式，以激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。这就要求教师更认真地分析学生的特点，全面把握知识体系，科学规划实验内容，恰当选择案例，生动设计实验形式，打造能够训练基本技能、启发学生思考的实践教学平台。

《不插电的计算机科学》是一本面向青少年的信息科学普及教材，通过一些既有趣又容易的活动来达到学习计算机科学的目的。不同于传统意义上的计算机实用教程，该教材着眼于计算机科学基本概念、方法及思想，生动地展示计算机工作原理和流程，让学习者理解新技术原理，开发学习者的计算思维，提高解决问题的能力。关键是该书不必用到实体计算机就能让学习者理解和掌握计算机基本概念、方法及思想。该教材中的实践教学理念、实践教学环节设计及案例选择等方面的经验值得我们借鉴和学习。

4 计算思维能力培养的实践

要将以重技能培养的教学转变为以培养计算思维能力为核心的教学，首先要更新教学理念。更新教学理念包括教和学两个方面：一方面，教师要切实为提高学生计算思维能力而开展教学活动，构建基于计算思维能力培养的教学模式；另一方面，学生要重视教学内容的学习，认真思考，积极探索，这就要求教师付出更多的劳动去思考和设计能促进计算思维能力形成和提高的教学内容、方法和手段，也要求学生放弃简单、机械模仿的学习习惯，高度认识计算思维能力的重要性。教与学相互配合，相辅相成，共同提高教学效果，从而促进非计算机专业学生在有限时间内较快地形成计算思维。

其次，要全面梳理和优化教学内容，做到详略得当。非计算机专业和计算机专业在课程设计上有很大区别，相比较而言，非计算机专业开设的课程很少且不成体系，课堂教学时间也十分有限，对计算思维能力的培养提出了重大挑战。因此，对于非计算机专业的教学内容安排就不能像计算机专业那样全面和系统地讲授，必须在继承现有教学内容基础上全面、科学地进行优化。基于计算思维能力培养理念，重新审视教学重点内容，突出能体现计算机科学核心思想内容的讲解，删减工具软件的演示教学。因此理论课堂上重点讲授计算机科学的重点概念、方法和思想，突出计算思维能力的培养，少讲甚至不讲工具软件的使用方法；实践课堂上，以经典案例作为学习任务驱动学生思考和探索。

最后，要构建完整的教学平台，提供开放学习机会。文献提出了构建计算机文化教学平台的基本框架，主要包括计算机认知学习平台、硬件环境平台及多元化软件平台，为非计算机专业计算机基础课程改革指出了明确的思路。许昌学院已经初步构建了这3种平台。在实验室内外合适的位置设置一系列的计算机文化宣传板，构建了完整的实验室网络环境，不断充实网络学习平台。笔者重点探讨多元化软件平台的建设问题。当前，网络学习平台解决了学习时间和地点限制的问题，学生能够随时随地利用网络平台进行学习，但这些学习平台却没有很好地解决好网络平台的学习内容问题。要真正提高学生的计算思维能力，必须完善网络学习平台的学习内容，不但要让学生学习到课堂上的教学内容，还能为学生在学习平台上进行更多的探索学习提供更多机会。基于计算思维能力培养的网络平台上提供了计算机科学最基本、最核心的概念、算法及思路，学生不仅可以完成课堂上的学习任务，还可以在网络平台上结合实际情况进行拓展性的二次开发。这样的学习平台能够满足学生学习的基本要求，也能满足学生学习的更高要求，进而提高学生学习成就感，激发学习积极性和兴趣。