
- 收藏
- 加入书签
基于编程的以计算思维培养为导向的小学数学教学策略
摘要:在“计算思维”概念被提出来后,把它融入到我们国家的学科教学中,已经是一种发展的潮流。数学是基础教育中非常重要的一环,它对学生的逻辑能力有着很高的要求,可以准确地、迅速地理解到一些抽象的数学知识,只有这样,他们才能得到最好的学习效果。但是,大多数的小学生,他们的思维模式都比较注重具象化,这就是本文所提出的基于编程在小学数学教学中培养学生计算思维的研究。
关键词:计算思维;小学数学;教学
一、计算思维的内涵及对数学教学效果提升的价值
当前被广泛接受地对计算思维的界定是:计算思考是一种思维过程,它可以将问题和解决方案表达成一种可以进行信息化处理的方式。这个界定中的计算思维,就是老师可以在实际的编程过程中,体会到计算思维的某些基本特征,并在小学数学的教育中,对学生进行训练和培养,逐步转变学生的思维模式。更准确地说,是人的思维。以编程为基础的计算思维对于数学学科的学习具有很大的启发作用,其中的推理、冗余、约简等思维方式可以对学生的思维进行有效的拓展,帮助他们在理解数学概念和数学公式的同时,还可以为他们在解答数学问题的时候,提高快速、高效地思路。所以,在数学教育过程中,将计算思维融入其中,能够推动对小学生进行多样化的数学思维的培养,从而提升他们的数学综合素质。
二、计算思维在小学数学教学中的应用对策
(一)借鉴推理思维,提高学生思维能力
在计算机编程思维中,“推理”是一种比较具有代表性的思维模式,它是一种在数学学习中必须要具备的重要思想。所以,在探索计算机编程思维时,应借鉴和提炼推理思维,把推理思维应用于小学生的数学教育。在教学过程中,对学生进行推理思维渗透,一方面,老师要对学生的实际情况有足够的认识,关注学生的学情另一方面要与教科书的内容相联系,剖析教科书的特色。在这一点上,进行好的教学设计和计划,将推理思维进行自然的渗透,使学生逐渐认识和形成这种思维方式。
比如,在小学数学“长方形和正方形”的进行中,老师就可以在课堂上引进推理思维,让学生逐渐感受到长方形和正方形的基本特征以及两个四边形的不同之处。中年级的学生已经具有较强的逻辑思维能力,可以通过老师和课本中所给出的有关的图形资料,进行推断,逐渐地了解到了关于长方形与正方形的一些基本特点以及两个四边形的不同之处。在将推理思维与“长方形和正方形”内容教学相结合的过程中,老师可以首先指导学生去猜,来拓展他们的思维。例如:“同学们,你们看一下黑板是什么形状的?”许多学生都不约而同地说:“长方形。”老师接着问:“现在,请你们给我讲讲,这个长方形的边和角的特点是什么?”学生们开始思考并试图推理出长方形的特点,也就是长方形的两个对边是相等的,四个角都是直角。然后,老师就可以指导学生进一步推理,检验之前思考假设的正确性。用尺子和量角器来测量,最后证明猜想是正确的。在这个过程中,始终贯彻着推理思维,引导学生对长方形的边和角的特点进行持续的探究。
(二)巧用约简思想,降低数学难度
在计算机编程中,约简思路就是通过对复杂程序和数据信息进行简化处理,从而得到一个清晰的结果。这种观念在小学的数学教学中是非常有意义的。拥有这种思维方式的学生,可以迅速地从错综复杂的定量关系中找到有用的信息,并对其进行分析、提取、整合和提炼,最终将这些数据信息应用到数学问题上,从而取得突破性进展。从这一点可以看出,在数学教学过程中,老师要注重对约简思想的融入,从而减少学生对数学的畏惧感,降低数学学习难度。在“乘法估算”的教学中,老师可以通过引入约简思想,提高学生对这一知识的学习兴趣,同时也减少了学习的难度。例如一道生活类的题目,小刘和他的父母,姐姐,爷爷,一家人要去电影院看电影,我们已经知道了一张电影票要58元,大家能不能帮小刘估算出他们要花多少钱购买电影票?这道题目有很多的文字说明,其中的数字关系也很隐蔽,所以老师要引导学生们从这些说明中进行约简,抽取出一些信息,以便于找到算法。首先,学生们对这道题进行了初步解读,得到了5个人,每张票58元的信息,这个问题就是,电影票的总费用。其次,化简后,让学生们列出58x5=?然后,老师就可以利用这一章中所学习的有关“乘法估算”的估算方法,把多余的复杂的信息转换成60x5的一个简单的数量关系?在解决问题的全过程中,充分运用了约简思维。
(三)提炼冗余思想,明晰数学思路
在计算机编程中,常用的一种思维模式,也就是所谓的“冗余”。将其运用到数学课堂上,可以对数学概念的理解和数学问题的解决起到很好的作用。所以,在小学数学的教学过程中,老师们要注重对冗余思想的应用,并以此来明确和整理学生的数学思路,从而提高他们的数学思维能力。首先,教师要了解“冗余性”,并探索其应用的前提。其次,在课堂上循序渐进地引导学生,引导他们体会到数学中的“冗余性”,认识到如何运用“冗余性”来解决数学问题,理解数学内涵。比如说,在小数乘分数内容的教学过程中,老师就可以引入冗余思想,来拓展学生的思维。在小数乘分数中,有两种思路,一种是把分数化为小数,用小数乘小数来解决问题。另一种方法是小数变成分数,然后再分数乘分数。在具体地选取小数乘小数或分数乘分数的时候,老师可以指导学生与有关的题目相联系,从而提高他们的转换能力。如一道题目中的数量式子为0.25×0.25,为了求解该题目,教师可以引导学生进行两种不同形式的转化,即0.25×0.25和1/4×1/4。学生通过计算就可以较明确地区分哪种算法最为简洁和有效如此将不同的思路罗列出来,构成一个冗余度的运算,使学生们能够得到许多运算的经验与技巧。
结语
总而言之,以计算思维为基础的推理、约简、冗余等思想可以让小学生的思维变得更加灵活,从而使他们的数学学习变得更加简单,从而推动小学生数学核心素养的提高,这对提高小学数学的教学水平有着非常显著的影响。
参考文献:
[1]李霞,陆晔.多媒体辅助数学教学的新思考与策略探析[J].中国现代教育装备,2012(12).
[2]熊秋娥,葛越.游戏化编程培养小学生计算思维的实践研究[J].基础教育,2019(12).
[3]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:5-7.
[4]曾小平,肖栋坡.小学数学课程与教学论[M].北京:北京师范大学出版社,2015:83-91.
[5]宋灵青,田罗乐.“互联网+”时代学生核心素养发展的新理路[J].中国电化教育,2017(1):78-79.
[6]杨晓哲,任友群.高中信息技术学科的价值追求:数字化学习与创新[J].中国电化教育,2017(1):21-26.