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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇計算能力培養范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
學生的生活世界是豐富多彩的,其間不乏許多的數學問題,教師要善于用數學的眼光去發現、去挖掘、去利用,使之成為我們計算教學的有效載體,成為學生計算能力培養的樂土。如教學中,可以利用多媒體課件創設情境,聯系學生喜歡的生活現象,在這樣的情境中學生又是主角,因此學生熱情高漲,自然而然地把精力都集中到計算教學之中。
2.講究訓練形式,激發計算興趣
圍繞提高學生的計算興趣,寓教于樂,結合每天的教學內容,在強調計算的同時,講究訓練形式的多樣化。如訓練題型多樣化:口算題、判斷題、改錯題、文字題、自編計算題等等;練習形式多樣化:小游戲、數學競賽、開火車、奪紅旗等等;呈現方式多樣化:用卡片、小黑板、幻燈機、投影機等等。多種形式的訓練,不僅提高學生的計算興趣,還培養了學生良好的計算習慣。
二、掌握算理
要使學生會算,首先必須使學生明確怎樣算,也就是加強法則及算理的理解。《數學課程標準》明確提出:“計算教學時,應該通過解決實際問題進一步培養學生的數感,增進對運算意義的理解。”因此,計算教學應把重點放在算理的理解上,根據算理,掌握法則,再以法則指導計算。學生掌握計算法則關鍵在于理解。即要學生懂得怎樣算,更要學生懂得為什么要這樣算。如教學時,通過例題教學,使計算的每一步都成為有意義的操作,讓學生在操作中理解算理,掌握算法。②通過反復訓練就能使學生在理解算理的基礎上掌握計算法則,進一步提高學生的計算能力。
三、發展思維
要教學生學會,并促進會學就要“重視學生獲取知識的思維過程”。同樣要以培養學生的思維能力為核心,重視并加強訓練。
1.加強說的訓練,培養思維的條理性
通過加強說的訓練從而培養學生思維的條理性,促進學生思維能力發展。
2.重視算式多樣化,培養思維的靈活性
提倡和鼓勵算法多樣化可以克服過去那種“過于注重計算技能,計算方法單一呆板”的弊端。通過提倡和鼓勵算法多樣化,使不同的人在解決計算過程中學到了不同的數學。算法多樣化激起了學生對算法的思考、歸類,對問題解決策略進行提煉,對不同意見和模棱兩可的方法進行辨析,達到了對算法的深層次感悟,從而培養學生思維的靈活性、敏捷性。
3.加強實踐操作,培養學生形象思維能力
心理學家皮亞杰認為:“思維從動作開始,切斷了活動和思維的聯系,思維就不能發展。”數學具有高度的抽象性和嚴密的邏輯性。為了培養學生的思維能力,在計算教學中,要根據教材特點,讓學生進行實踐操作,手腦并用,多種感官參與學習過程。通過直觀操作,突出了計算規律的教學。這樣,學生邊動手、邊思考、邊計算、用操作幫助思維,用思維指揮計算,提高了學生的計算能力,發展學生思維。
4.加強估算教學,培養學生的直覺思維
在估算教學中,我們可以選擇一些學生經常接觸的計算應用作為估算的題材,讓學生把自己的經歷和數學知識在生活中的應用結合起來,就能增強學生估算的應用意識,提高學生解決實際問題的能力,培養學生的直覺思維。通過加強估算教學,培養了學生的直覺思維能力,增強了學生的數感,同時運用估算還可以簡單檢驗計算結果的準確性,提高學生的計算準確率。
四、形成習慣
良好的計算習慣,直接影響學生計算能力的形成和提高。有的學生計算能力低,固然有概念不清,沒有真正理解算理和熟練地掌握計算法則的原因,但沒有養成良好的計算習慣也是重要的原因之一;有的審題習慣差,往往只看了一半就動手去做;有的學生書寫不規范,數字、運算符號寫得潦草,抄錯數和符號;有的沒有驗算的習慣,題目算完便了事。因此出現了許多不應出現的錯誤。所以要想提高學生的計算能力,使學生養成良好的計算習慣是重要保證。
1.養成良好的審題習慣
教學中教師要對學生提出嚴格的要求,要求他們計算時要認真而仔細,同時還要教給學生一些方法。如計算的檢驗方法做到“四對”:一對抄題,二對數字,三對計算,四對得數。審題的方法是“兩看兩思”:先看一看整個算式,是由幾個部分組成的,想一想,按一按一般的法則如何計算;再看一看有沒有某些特別的條件,想一想,能不能用簡便方法計算。學生按照這些方法去做,就能使計算有了初步的保證。如計算四則運算,要先看看有沒有簡便運算,能簡算的盡可能簡算,沒有簡算的再按運算順序計算。又如求最大公約數和最小公倍數,要先看看有沒有特殊關系的,有特殊關系的直接寫出,沒有特殊關系的用短除法計算等等。
中圖分類號:G623.58 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2016)14-0113-01
在做計算題時,學生普遍有輕視的態度,一些計算題并不是不會做,而是由于注意力不夠集中、抄錯題、運算粗心、不進行驗算造成的。在計算教學中,我比較重視培養學生良好的計算能力,我是從以下幾個方面進行的。
一、培養學生計算的興趣
“興趣是最好的老師”,在計算教學中,首先要激發學生的計算興趣,讓學生樂于學、樂于做,教會學生用口算、筆算和計算工具進行計算,并掌握一定的計算方法和計算技巧,達到算得準、快的目的。
講究訓練形式,激發計算興趣。為了提高學生的計算興趣,寓教于樂,結合每天的教學內容,可以讓學生練習一些口算。在強調計算的同時,講究訓練形式多樣化。如:用游戲、競賽等方式訓練;用卡片、小黑板視算,聽算;限時口算,自編計算題等多種形式的訓練。不僅提高學生的計算興趣,還培養學生良好的計算習慣。
以中外數學家的典型事例或與課堂教學內容有關的小故事激發興趣。教學中,適時地列舉中外數學家的典型事例,或者是以學生喜聞樂見的小故事來增添課堂氣氛,吸引學生注意力,可以激發學生對數學學習的愛好和興趣,使學生集中精神進行計算,提高課堂上的學習效果。
二、培養堅強的意志
培養學生堅強的意志對學生能夠長期進行準確、快速的計算,會產生良好的促進作用。每天堅持練一練。計算教學中,口算是筆算的基礎,可以根據每天的教學內容適時、適量地進行一些口算訓練,在我們班每天10道計算題訓練已成為學生的習慣。通過長期堅持的訓練,既培養了學生堅強的意志,又提高了學生的計算能力。
針對小學生只喜歡做簡單的計算題,不喜歡做或做不對稍復雜的計算、簡算等題目的弱點,教學中要善于發現小學生的思維障礙,克服影響學生正確計算的心理因素。可以通過各種方法進行練習,如:“趣題征解”“巧算比賽”鼓勵學生一題多解等形式培養學生的意志。
三、培養學生良好的計算習慣
良好的計算習慣,直接影響學生計算能力的形成和提高。因此,教師要嚴格要求學生做到認真聽課,認真思索,獨立完成作業,并做到先復習后練習,練習中刻苦鉆研,細心推敲,不輕易問別人或急于求證得數。還要養成自覺檢查、驗算和有錯必改的習慣。
教師還要加強書寫格式的指導,規范的書寫格式可以表達學生的運算思路和計算方法、步驟,防止錯寫漏寫數字和運算符號。教師還要以身作則,作學生的表率。培養學生良好計算習慣時,教師要有耐心、有恒心,要統一辦法與要求,堅持不懈,一抓到底。
1、培養學生的“數感”。
數感,它同音樂的“樂感”、美術的“美感”一樣,學數學就得有“數感”。在教學中,讓學生用數學的眼光去觀察、認識周圍的事物,用數學的概念與語言去反映和描述社會生產和生活中的問題,結合生活中的具體事例去教學數學知識,讓學生感受到數學就在身邊,生活中處處有數學,從而以積極的心態投入學習,體驗“數感”。
2、強化口算。
我的具體做法是:
(1)每天利用3-5分鐘時間訓練口算。在教學中,我每天在課堂上利用3-5分鐘時間進行口算訓練,或視算或聽算,或在作業中抄一、兩道脫式計算題,每天批閱并及時反饋,逐步提高學生的計算能力。
(2)記憶一些常用數據和巧算方法。像20以內的加減法、表內乘法、1-20的平方數等,都要求學生熟記,達到脫口而出的程度。同時,經常教學生一些巧算的方法,也可使其計算速度大大提高。如:一個數與“11”相乘,“兩邊一拉,中間一加,滿十向前一位進一”;一個數與5、25、125相乘,都可以運用巧算方法:
24×5=24÷2×10
324×25=324÷4×100
409×125=408×125+125
=408÷8×1000+125
還有一些除法試商法:差數試商法、同頭無除商八九法(當被除數和除數最高位上的數字相同時,俗稱“同頭”,被除數的前幾位比除數小,且除數與被除數次高位上的數的差不超過最高位時,可直接用八與九試商)、中數試商法、折半試商法等等,這些都是學生快算所必須掌握的基本方法。
二、理解算理,提倡算法多樣化
要使學生會算,必須要使其明確算理,這就要求教師對算法和算理的教學必須正確,因為第一印象非常重要,第一次講錯以后就很難改掉。記得一位心理學家說過:首次感知新知識時,進入大腦的信息可以有受前攝抑制的干擾,能在學生的大腦皮層留下深刻的印象。但如果首次感知不準確,那么造成的不良后果在短期內是難以清除的。因此,教師必須充分備課,選擇最優方案,以期達到良好的教學效果。
在學生明確算理的基礎上,要提倡算法多樣化。算法多樣化不是要求每個學生都用多種方法解決同一問題,而是要鼓勵學生獨立思考,用適合自己的方法解決,有能力的可以運用多種方法,沒有這種需求的學生只用一種即可。提倡算法多樣化,也要注意方法的優化,對于學生想出的每一種正確方法都給予肯定,說服學生放棄自己的落后繁瑣觀點,去遵循優秀、簡潔的方法,這樣才能使自己的思維能力不斷提高。特別要對中、高年級提出的每一種算法,可讓其自己說明算理,以防止其“知其然,不知其所以然”,同時起到培養學生邏輯思維和口頭表達能力的作用。
三、重視估算,教給方法
1、近似估算法。在實際計算中,根據情況把兩個數同時估大或同時估小,或一個估大一個估小,以便口算為宜。估算過程中,由于學生的生活背景、思維方式的不同,估算結果也不一定一樣,因此,允許估算結果與準確值之間有一定范圍的誤差,正負誤差均可。如:
783+945≈800+900=1700
3927÷35≈4000÷40=1000
2、聯系實際估算法。如計算人數、租車數量、鋪地買磚等,都必須是整數,且得采用“進一法”;用鐵皮做鐵盒,鐵盒必須是整數,且得使用“去尾法”。
除了課堂上傳授方法之外,最有效的方法是讓學生在實際生活中鍛煉,在處理具體問題中提高。
四、增強學生的實踐能力
1、呈現方式生活化。《新課標》中指出:要通過現實生活的情境,使學生體驗、感受和理解數與運算的意義,要呈現給學生大量的現實背景,從中體會數學與生活的密切聯系。如在教學36×4時,我以如下方式導入:一件上衣36元錢,買4件這樣的上衣需要多少錢?這種賦計算式題予生活的方法,學生非常樂于接受。
2、日常生活數學化。生活中處處有數學,如上街購買衣物,大約需要帶多少錢,需要估算;準備購買多少件物品,也需要統計和計算,所以,要教育學生留意身邊數學。在隨家長買菜時,要特別留心售貨員是如何快速算出結果的。同時,也要用所學過的估算、巧算等方法幫著大人算一算,以提高自己的計算能力。
五、養成教育不容忽視
1、規范書寫。由于書寫不規范而造成計算錯誤的現象屢見不鮮,如由于把“5”連筆寫,計算下一步時就誤看成了“8”;把“7”潦草地寫成了“1”,而造成計算結果錯誤。教師要嚴格要求學生的書寫格式,并以身作則,當好榜樣。
2、認真審題。這是快速、準確計算的關鍵。做每一道計算題,千萬不要急于下手,首先要仔細觀察,明確應該先計算哪一步,后計算哪一步,找一找哪些地方可以應用巧算的方法,做到心里有數,然后再認真計算,這就是所謂“磨刀不誤砍柴工”,我給學生改成了審題不誤計算功。
關鍵詞:
小學數學:計算能力:培養:鍛煉
引言
計算是整個數學課程教學的基礎,因此,幫助學生形成并且提高他們的計算能力勢在必行。低段小學生的口算速度較慢、出錯率也相對較高,這些是一個普遍存在的現象。但是這一現象則嚴重影響了小學生們的后繼學習和智力的發展。那么,現階段數學教師在教學時,如何走好這一步,把好這個關呢?下面筆者就結合自己的教學實踐,談談幾點如何提高小學生們的計算能力。
一、提高小學生計算能力的重要性
小學階段的數學教學,計算教學貫穿于整個數學教學的過程,由此也可以得出數學課程中最基本、最重要的知識技能也就是計算教學了。學生們的計算能力主要指的是他們在進行數學學習、開展數學探究和思考的過程中形成的,也是一項基礎能力。現階段的新課程也提出了新的要求,就是要不斷的降低對小學生計算能力的要求。但是,在實際教學過程當中,還是需要學生們具有較強的計算能力的,要能夠正確的進行數學的邏輯運算和推理,這也就使得提高小學生的計算能力迫在眉睫了。計算能力作為學習數學知識的一種基本技能,在很多教師眼里應該是比較簡單的、理所當然會的技能,現實則剛好相反,學生們的計算能力很大程度都直接取決于他們良好學習習慣和思維習慣的養成等,而這些良好習慣的養成在很大程度上也都取決于小學生低年級的計算能力的高低。因此,在教學數學時,培養學生們的計算能力也就非常重要了。
二、注重計算方法、思想的教學
數學教材中,有一些計算學習對于小學生們來說較簡單,就算教師不教,大部分的學生也都能夠正確的算出來。但是作為一名合格的數學教師,決不能只滿足于學生會算就行了,要讓學生從解決問題的過程中明白其中的算理,總結出相關的法則,然后再參與到知識形成的整個過程當中。例如,在教學“三位數乘兩位數”的內容時,105×39,首先可以從回顧兩位數乘以兩位數的算理作為切入口,然后再順利的過渡到三位數乘以兩位數,大部分的學生也都能快速的把答案計算出來,學生們在列豎式的時候也都會習慣性地把105寫在上面,把39寫在105的下面。從表象上來看來,學生們貌似都掌握了,但是如果這個時候教師對計算過程沒有多加解釋,而是突然把39寫在上面,把105寫在39的下面,然后再讓學生列豎式計算,這個時候他們也就很容易出錯了。主要原因是由于他們并沒有真正的理解其中的計算道理。也就是說,一節計算課不能決僅停留在計算正確上,要注意培養學生們的計算能力,讓他們參與到計算的整個過程中。這樣,學生不但會算,而且還會明白為什么要這樣算的道理,這樣的計算課也才是正確的、高效的。
三、加強計算題的練習
教師在布置練習題時要注意層次化,要讓不同層次的學生都能夠有所得,讓每一位學生都能夠自信的學好數學。安排練習時要由易到難,先讓學生專項練習再綜合練習。通過層次化的練習,讓他們都能夠體驗成功的喜悅,增加他們繼續學習的動力。此外,教師還可以把相近、相似、易混的習題加以比較練習,讓同學們在比較中深刻的理解數學的算理、算法。通過指導學生進行題組的對比練習,能夠幫助學生達到對計算算理、算法的精確理解。
四、幫助學生弄清算理,揭示計算能力培養的規律
在開展計算教學時,教師首先要讓學生弄清其中的算理,不但讓他們知其然,還要讓他們知其所以然,這樣的計算教學也會變得更加的生動活潑、多姿多彩。低年級的小學生直觀思維占據主導地位,這個階段的小學生們的思維也逐漸向抽象思維過渡。心理學家認為:思維主要都是從動作開始的。要讓學生掌握一些數學知識,促進他們思維得到有效發展,則需要在形象思維和數學抽象之間架一座有效的橋梁。例如,在教學“9加幾”的相關內容時,就可以鼓勵學生請出小棒一起來學習,在他們主動去動手操作,在操作中優化得出湊十法,這樣也為后面繼續學習進位加、退位減的相關內容奠定好基礎。也可以利用小學生們已有的知識經驗去理解這些新知識。教學中恰當的借助一些舊知識,然后再通過類比同化新知,有效地促使知識實現正遷移,這樣也有助于學生對新知的理解和對一些新的認識結構的認同。例如,“加算減、口訣求商”等一些知識都是學生通過知識間的相互聯系進行的繼續學習。再如,進位加和退位減的方法都是需要教師講清楚的,教師講的清楚,學生也就會理解的透徹,這樣才能有助于他們正確熟練地運用方法進行有效的計算。數學教學中,培養小學生的計算能力以及良好的計算習慣,需要教師有一定的耐心、恒心,要多探究一些有效的教學方法,提高計算教學的效果。此外,培養小學生的計算能力,還需要教師將這種教學意識貫徹到整個數學教學的全過程當中,既要加強對學生基本技能的訓練,還要注重對學生的針對性訓練。還要認真鉆研教材,在開展實際工作中,也要不斷的進行有效的總結和完善,只有這樣,學生們的計算能力也才有可能得到進一步的提高。小學生計算能力的培養需要一個長期的過程,需要教師們的耐心引導和教授,培養學生的計算能力也需要教師的正確引導,加上學生自身的認真學習態度和不懈努力,堅持下去,他們的計算能力也能夠逐漸得以提升。
作者:申慧 單位:新疆庫車縣第十小學
參考文獻:
[1]富秀美陳啟新《小學數學教師教學基本功講座》.北京教育出版社。
[2]孔企平.數學新課程與數學學習.高等教育出版社,2004-06。
〔中圖分類號〕 G623.5 〔文獻標識碼〕 A
〔文章編號〕 1004―0463(2014)24―0118―01
計算在生活中隨處可見,在小學,計算教學更是貫穿于數學教學的全過程,可見計算教學的重要性。但在實際計算過程中,學生往往由于注意力不夠集中、粗心抄錯題、不進行驗算等原因導致出現錯誤,使得計算效率低下。下面,筆者結合教學實踐就如何培養學生的計算能力,談談自己的體會和看法。
五、有序歸類,選擇合適的算法
遇到一道計算題后,要訓練學生養成先觀察題目特征,然后準確歸類的能力,最后判斷用什么樣的算法進行計算。《新課程標準》指出:“教學時應通過解決問題進一步培養學生的數感,增進學生對運算意義的理解。”因此,在教學時,教師應結合實際問題理解算理,指導學生掌握計算方法。因此,教學時,教師要鼓勵學生獨立思考,引導學生個性化地解決問題,進而實現算法多樣化。
六、認真審題,細心檢驗
培養學生認真審題的習慣至關重要。看清運算符號,養成良好的學習習慣,是防止計算出現錯誤、提高計算能力的主要途徑和措施。
1.培養學生認真審題的習慣。計算前要求學生看清運算符號和數字,弄清運算順序。
1激發興趣做引領
1.1利用歌謠形式激發學生的興趣 .根據運算順序法則,我編了一個歌謠:混合運算真有趣,運算順序要牢記。同級運算按順序,從左向右不忘記。加減乘除在一起,括號也來做游戲。兩級運算要注意,一看二想三計算。小括號里是第一,先算括號不忘記。先乘除,再加減,運算準確我第一。
有了這個小歌謠幫忙,學生計算的積極性和準確率都提高了。
1.2利用多種方法培養學生的興趣 .多種形式的口算練習,使學生感覺不單調,有新鮮感,提高了學生的興趣。低年級學生對新知識接受得快,但遺忘得也快。針對這一特點,我經常采用口算題對比練習。如:進位和不進位的對比,減法和加法對比,乘法與加法對比,除法和乘法對比。又如卡片練習,即出示卡片,學生立即報得數,或師生對口令,使學生建立“算式——得數”之間的直接聯系。有時在課中進行趣味性練習,如“送信”游戲、“找朋友”游戲等,提高了學生的興趣及計算速度,也達到了訓練的目的。
2學好算理打基礎
算理是學生口算的基石。不懂算理,只是機械訓練,無法適應千變萬化的具體情況。低年級口算訓練,要讓小學生會說算理,能說就能想,這樣有利于理解算理,掌握口算方法,進而提高口算能力。10以內、20以內的加減法,表內乘除法都屬于基本口算。它直接影響四則計算,在教學中一定要講清算理。例如在教20以內的進位加法讓學生講出自己的思考過程即算理的多樣化,從中找到最好的計算方法。學生說口算思路的過程也就是訓練學生思維能力的過程。
3改變態度重方法
有些學生做口算時,存在急于求成的心理。當數目小,算式簡單時,易生“輕敵”思想;而當數目大,計算復雜時,又不耐心,產生厭煩情緒。題目未看清就匆匆動筆。如在計算中經常會看錯運算符號,把加法當成減法,把乘法當成除法來計算;看錯數字,把“56”看成“65”,把“16”看成“19”,或者沒有按照運算順序計算等。
分析學生口算差錯的原因,主要為“粗心大意”。所以有必要讓學生利用“認真細致”這個工具,提高他們的口算能力。
3.1認真審題 .小學生感知事物的特點是比較籠統、粗糙、不具體,往往只是注意到一些孤立的現象,因而頭腦中留下的印象缺乏整體性。而口算題本身無情節,外顯形式單調,不易引發興趣。因此,學生口算時,往往只感知數據、符號而較少考慮其意義,對相近的數據或符號容易感知失真,造成差錯。所以要求在學生感知題目時要認真細致。
3.2認真做題.培養良好的做題習慣是關鍵。老師應該嚴格要求學生,教會學生做題的方法和步驟,這樣會起到事半功倍的效果。如60÷(3×2)-18÷9×2,這道題中包含了四個小的口算。我先讓學生認真觀察算式的特點,首先看清楚有什么運算符號,其次想想運算的順序是什么,然后再逐步計算。因為此題計算的順序比較復雜,所以在計算的過程中,規定好每步計算結果寫的位置。先計算的步驟在算式下面畫上橫線,把結果直接寫在橫線的下面。第二步的計算結果都寫在圓圈的下面。這樣,計算結果一目了然,并且很容易就能判斷出應該填入的符號,而且有利于學生自己的檢查。
3.3認真檢查.檢查是數學學習中一項重要的任務。學生學會了認真檢查,那么他才會真正地邁向成功。低年級最基本的口算是20以內的加減法和表內乘除法,當學生初步掌握后,往往比的是速度,看誰做題多、做題快,所以很少有學生能重視最后的檢查。那么這時就需要教師及時培養學生認真細致檢查的好習慣。首先要教會學生檢查的方法。我在教學時,與學生共同探討適合的方法。如:遮住答案重做法、互逆運算檢查法等。其次要求學生把檢查落到實處,讓老師能看到檢查的痕跡。通過一段時間的練習,大多數學生都養成了檢查的好習慣。
4多種算法結合練
計算中出現的錯誤,大多數是粗心大意、馬虎、字跡潦草等不良習慣造成的。因此,良好的計算習慣是提高計算能力的保證。
1.認真看:就是認真對數。題目都抄錯了,結果又怎么能正確呢?所以,要求學生在抄題和每步計算時,都應當及時與原題或上一步算式進行核對,以免抄錯數或運算符號。要做到三點:①抄好題后與原題核對;②豎式上數字與橫式上的數字核對;③橫式上的得數與豎式上的得數核對。
2.仔細想:就是認真審題。引導學生在做計算題時,不應拿起筆來就下手算,必須先審題,弄清這道題應該先算什么,后算什么,有沒有簡便的計算方法,然后才能動筆算。另外,計算必須先求準,再求快。
3. 細心算:(1)就是認真書寫、計算。作業、練習的書寫都要工整,格式正確、字跡端正,不能潦草,不涂改,格式一定要規范,保持作業整齊美觀,對題目中的數字、小數點、運算符號的書寫尤其要符合規范,數字間有適當的間隔,條理清楚,計算時精力集中。(2)養成估算和自覺驗算的習慣。教給他們驗算和估算的方法,并將驗算作為計算過程的一個重要環節進行嚴格要求,提倡利用估算進行檢驗答案的正確性。
4. 耐心查:就是認真檢查。(1)計算完,要檢查計算方法是不是合理;(2)檢查數字、符號會不會抄錯,小數點會不會錯寫或漏寫;(3)對計算中途得到的每一個得數和最后的結果都要進行檢查和演算;(4)在做好自查的基礎上,對作業進行互查,然后上交學習小組長復查,對于出現的問題隨時指出,幫助分析錯誤原因,及時糾正,對于普遍或典型問題,及時統計、匯總、上報,進行統一分析。
二、挖掘思維潛能
人的思維本身有著無窮無盡的潛能,在數學計算上也不例外。故在培養學生思維的敏捷性、靈活性、深刻性及創新性諸方面有著廣闊的地域,教學中若能充分挖掘和利用,會產生事半功倍的效果。
1.洞悉整體,培養思維的敏捷性。思維的敏捷性是指學生在思維過程中能迅速發現問題和解決問題。敏捷是以準確為前提的,只有掌握扎實的基礎知識和熟練的基本技能,才能有真正的敏捷性。數學計算的題型是千變萬化的,包容的數學知識、數學技能很多,是最能強化學生思維敏捷性的。
2.選擇算法,培養思維的靈活性。思維的靈活性表現在考慮問題時能否從不同的角度、方向出發,用多種方法來解決問題,當條件發生變化時,能及時調整思維方案,提出新的解題方法。引導學生判別哪種計算方法好,好在什么地方。通過長期訓練,學生突破了習慣思維的局限,進而能用不同的方法處理和解決不同的問題,活躍了學生思維,培養了學生思維的靈活性。
3.弄清算理,培養思維的深刻性。思維的深刻性是指對數學基本概念、運算法則、定律的理解,是否全面、準確、深刻,分析問題是否透徹,思考問題是否周密細致。如果思維不深刻,學生就不能發現題目中得全部信息。他們面對一大堆信息,分不清層次,找不到內在的聯系,從而無法正確地解決問題。我在教學中培養學生在計算過程中利用解題機會,捕捉題目的全部信息,進而揭示問題本質,引導學生解題的途徑。
2科學設置計算機基礎課程教學體系
課程設置是課程的基本理論向課程的具體實踐轉化的中心環節,課程設置的科學與否,直接影響著教學目的的達成。為培養非計算機專業大學生計算機應用能力,就必須在其課程設置上將目的性與科學性、規范性與靈活性有機地統一起來。根據對非計算機專業學生的計算機知識結構分析建立相應的課程體系,為適應不同專業學生對新知識的要求,建立計算機基礎教學基本模式,通過不斷更新教學課程,構造各專業的計算機基礎知識體系結構。為確保學生計算機基礎知識和能力培養,可以提出設置課程模塊,讓學生根據自己專業知識需求,自由選擇計算機基礎教學課程,動態地建造計算機基礎知識體系結構,使學生能主動、自主學習計算機基礎知識,使學生的計算機教育出現既有統一要求、又生動活潑的局面,教學質量不斷提高。另外、隨著計算機技術在各個學科領域的滲透和發展,不同專業領域應用計算機技術的重點各不相同,學生需要掌握的軟件技術基礎應當能夠為其后續專業課程的學習有所幫助,能夠起到基礎性、引導性、開拓性作用。為此,各專業可以根據自己專業需求,選擇‘,2十X”教學方案。“2”是指兩門必修的核心課程,如“計算機文化基礎”和“計算機程序設計”,“X”是若干門根據學生所在專業的不同需求可選擇的必修或選修課程。每種方案都包括概念基礎、技術與方法基礎、應用技能。學生可根據所在專業的需求,采用相應方案。我們采用的就是這種‘,2十X”的教學方案:第一層次開設作為必修課的“計算機文化基礎”;第二層次開設計算機程序設計課程,像“C語言程序設計”、“VB高級語言程序設計”、“Office高級辦公應用技術”等必修課程,結合國家和省的計算機等級考試開展教學;第三層次,開設“計算機綜合應用技術”、“網絡應用技術”等計算機綜合性和應用性較強的課程,這個層次的課程可以任選。幾年來,我校各專業根據各自專業應用領域的特點有針對性的選擇第三層次的課程,讓大部分學生的計算機綜合應用能力得到全面提升。
3建立“以學生為主體”的教學方式
在以往的教學中教師常以“以教師為主”的方式進行教學,師生的教學活動主要是圍繞知識的授受而進行,學生只是一味的聽、記,上機練習只是對課程內容進行訓練,學生被動地學習。實踐證明這樣的教學方式是失敗的,往往消磨了學生學習的興趣,忽視了學生的學習能力、創造能力、實踐能力等綜合素質的培養。實際上計算機基礎是一門實踐性很強的學科,學生的興趣是非常濃厚的,關鍵是如何根據學生的需要,激發學生的求知欲望,培養其主動求知和渴望創造的學習品質,提高其學習效能。本文就此提出在教學過程中應建立“以學生為主體”的啟發式教學方式,讓學生保持恒久的學習興趣和學習動力,培養學生的創新能力和實踐能力,提高學生的學習效能,從而提高課程教學質量。那么教師如何有效地組織以學生為中心的、生動活潑的教學,筆者認為在教學過程中應注意以下幾個方面:
1.重視實踐應用,進行實例教學。在教學過程中教師如果只講知識和示范操作是不可行的,教學不只是教知識而且要教思路、教方法,教師應將重點放在實踐應用上。
2、注重培養學生的創新能力,進行啟發式教學。在學習中能夠提出不同的見解,對現成的答案敢于提出疑問,善于思考,由于知識是具有相通性和連貫性的,一些新知識完全可以從舊知識中推理獲得。教師在處理這部分內容時,完全可以交給學生自己完成,只需要指出與其相關的知識點,充分啟發學生,讓學生發揮想象力和自學能力即可。
3.根據學生特點實行分級教學。近年由于高校不斷擴招,生源地區的不斷增加,不可避免的出現學生素質高低不一,參差不齊的情況。有些學生從初中到高中都沒有用過計算機,而有些學生在初高中就已經接受過較好的計算機教育,甚至有些學生還學過程序設計,這是教育必須面對的事實。因此,教師必須根據計算機知識掌握的不同及學生自身特點,實行分層教學,因材施教、因勢利導,根據不同層次學生的實際情況,在問題設置、練習及作業布置上要有層次,對不同層次的學生提出不同要求,引導學生在有利于自身發展,又不妨礙他人發展的前提下獲得盡可能充分的發展。使好學生發展得更好,一般學生也能力所能及,讓所有的學生都感受到學習的成就感,滿足自身學習的需要。
4.根據學生所學專業的特點進行教學。由于學生學習的專業各有不同,教師可根據學生所學專業的特點,在教學內容上進行有機的整合與取舍,面向學生畢業后的專業需求,精心設計學習任務。根據所學專業設計學習任務,有針對性地培養學生的計算機意識,讓學生體驗利用計算機解決本專業問題的過程和方法,進一步增強其分析問題解決問題的綜合能力。
5.發揮校園網的作用,構建自主學習平臺。在當今的網絡時代,我們應充分利用網絡技術為計算機基礎教學服務,開展基于校園網的網上教學,為教師和學生建立一個網上教學平臺。教師可結合課堂教學實際,在校園網上建立一個關于計算機基礎課程的學習網站,將CAI課件、教學素材等教學資源放在網站上,從而讓學生了解教學動態,下載教學課件;也可建立網上答疑、學習論壇、網上作業、網上考試系統等,讓學生可以在網上進行在線測試;平時作業,可利用Email,QQ等工具或在論壇中進行在線答疑,在線交流。使教師與學生、學生與學生之間,實現雙向互動、實時交互,拉近師生的距離,調動學生的積極性,提高教學效果。網上教學平臺不但可使學生突破時間和空間的限制,而且學生可根據自身情況,選擇性地自主學習,其優勢是課堂教學不能替代的,因此,教師可以充分發揮網絡的作用,提高網絡的影響力,給學生構建一個自主學習的平臺,建立以校園網為基礎的計算機網絡教學環境,形成具有鮮明特色的教與學的模式。我校校級以上重點建設課程都已經構建了網絡教學平臺,大大提高了教學效果和教學質量。
6.強化課外實踐的引導,提高計算機綜合應用能力。綜合利用校園網絡資源與學生活動組織,組織學生開展計算機應用能力的交流、評比、競賽等系列活動。通過組織學生積極參加豐富的課外科技競賽活動,如學校、省教育廳、國家等各級單位舉辦的程序設計比賽、電子商務比賽、挑戰杯比賽等等,增強學生對計算機應用的興趣和自主性,進而引導學生自主提高計算機綜合應用能力。
4完善能力評價體系
激發計算興趣,也就是說教學中教師要善于運用多種方式去調動學生的計算興趣,使他們帶著濃厚的興趣投入到計算中去,愛計算、樂計算。根據小學生好奇心強、記憶力好、好勝、好動的特點,教學中可適當運用新穎多樣的教學手段來激發他們的學習興趣。比如創設一定的計算情境。情景引入要做到:一是現實性,情境要針對學生的年齡實際、生活經驗進行設計,高年級側重實踐,低年級側重趣味,盡量使數學知識生活化;二是新穎性,情境形式要常變常新,吸引學生眼球,切忌單調乏味;三是簡潔性,情境創設要力求簡潔明了,緊握教學目標。再比如,出題形式上,低年級的可以采用“開火車”、“找朋友”、“對口令”等玩的方式;組織方式上,可以是全班算、小組算等,可視教學情況恰當選擇。此外,還要重激勵,會表揚,對于計算又快又好的同學,可采用“奪星”、“評優”等方式予以鼓勵,還要注重調動所有學生參與進來的積極性,讓學生都能興趣盎然,熱情高漲,積極投入,從而取得良好的效果。
二、闡明計算算理
算理就是計算的依據、道理,由數學概念、運算規律、運算性質等內容構成。它主要是教給學生“為什么這樣算”。大綱強調,筆算教學應把重點放在算理的理解上,根據算理,掌握法則,再以法則指導計算。學生掌握計算法則的關鍵在于理解。教學中,教師尤其要注意闡明算理、講解法則,讓學生去理解掌握。首先,可從直觀教學入手,利用教具演示、學具操作幫助學生理解算理。把抽象的算理具體化,讓學生掌握計算法則,逐步提高邏輯思維能力。其次,可根據學生的生活經驗和已有知識,幫助他們理解算理。教學中尤其要側重對新舊知識多角度、多側面的進行聯系,運用遷移規律,讓學生融會貫通地去理解、掌握數字與數位、數與形、數與數之間的關系,掌握算理和法則。
三、教授計算方法
算法是計算的基本程序和方法,是依據算理提煉出來的計算規律和方法,它是算理的具體體現。它主要是教給學生“怎樣計算”。科學的計算方法,是提高計算能力的重要途徑之一。課堂上,要充分發揮學生的主體作用,讓他們自主探索、感悟計算方法,并加強生生之間的交流,從中逐步概括出計算方法,從而避免對計算法則的死記硬背。我們尤其要提倡算法多樣化,展示一些能促進學生思維發展的算法,比如“湊十法”、“分解法”等等,還要充分發揮學生的自主性,調動其積極性,讓學生通過動手實踐、自主探索與合作交流來歸納、比較、選擇,促進學生對算法的主動建構,從而優化計算方法。此外還應注意,算法多樣化并不是要求學生掌握多少種算法,也不是生搬硬套算法,而是探索算法的過程,發展思維品質,尋求最優策略。在學生理解數學算理、掌握基本算法的基礎上,要注意引導學生通過觀察、思考,來探求靈活多樣的算法,不僅要具備靈活多變的計算技能,還能優化計算方法,找到計算的捷徑,從而為提高計算能力、發展數學思想打下堅實的基礎。
四、勤做計算練習
0 引言
當前,計算思維能力的培養成為國內外計算機界的一個熱點課題,計算思維的重要作用受到國內外許多專家學者的關注。美國卡內基·梅隆大學周以真(Jeannette M Wing)教授指出,計算思維是每個人的基本技能。陳國良院士認為,科學思維主要分為理論思維、實驗思維和計算思維三大類,計算思維是科學思維的三大組成之一;計算思維無處不在,當計算思維真正融入人類活動的整體時,它作為一個解決問題的有效工具,人人都應掌握,處處都會被使用。美國計算機協會(ACM)2008年公布的對CC2001進行的中期審查報告(草案),將“計算思維”與“計算機導論”課程綁定在一起,并明確要求該課程講授計算思維的本質。2010年7月20日,九校聯盟在西安對計算思維與大學計算機基礎教學進行了研討,在發表的《九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》中,也旗幟鮮明地把“計算思維能力的培養”作為計算機基礎教學的核心任務,提出要加強以計算思維能力培養為核心的計算機基礎教學課程體系和教學內容的研究。
目前,對于如何在大學的第一門計算機基礎課程中貫徹計算思維能力的培養,國內學者已提出了一些很好的構想。例如,陳國良院士認為大學第一門計算機基礎課程是計算思維培養的一個關鍵,并以此構建了以計算思維為核心的“計算思維導論”課程。哈爾濱工業大學戰德臣教授認為,大學第一門計算機基礎課程必須強化思維性教學改革,強調可實現思維的教授與培養。浙江大學何銘欽教授等在對C9聯合聲明的解讀中,闡述了其對大學計算機基礎、程序設計基礎、數據庫技術及應用、多媒體技術及應用、微機原理與接口技術、計算機網絡技術及應用等課程的改革思路,提出一方面要突出相應領域問題求解的核心思路和基本方法,另一方面需要通過小規模的應用系統設計與實現,使學生領悟應用系統級的問題求解方式。
當然,計算思維能力的培養不僅僅局限于大學第一門計算機基礎課程,更應該貫穿在其他的計算機基礎課程中。計算機游戲設計作為面向我校非計算機專業學生的一門普及型游戲設計課程,足計算機基礎教學體系的重要組成部分,自開設以來深受學生喜歡。在以計算思維能力培養為核心的教學改革新形勢下,如何在計算機游戲設計課程中貫徹計算思維能力的培養,是該課程教學中需要思考的問題。
1 計算機游戲設計課程適合培養多層次的計算思維能力
計算機游戲設計課程針對大二以上年級開設,選修該課程的學生多數已修完大學計算機基礎,并且修過多媒體技術及應用或高級語言程序設計課程,具備一定的計算機基礎知識和計算機軟件應用能力。經過調整,目前該課程的教學內容包括計算機游戲概述、游戲開發周期、游戲策劃與設計概述、Flas制作基礎、Flash編程基礎、Flash游戲開發技術6部分。
與其他計算機基礎課程相比,大學計算機基礎課程更強調計算機基本概念和基礎知識的講解,而“多媒體技術及應用”和“高級語言程序設計”雖然涉及如何利用計算機進行問題的求解(如編程實現某種排序算法,或利用圖像處理軟件處理某張圖片),但所涉及的問題規模較小。而計算機游戲設計課程的教學內容涉及游戲策劃、設計到開發以及的各個階段,面對的問題更具體,各章節之間內容銜接更緊密,因此非常適合展示如何利用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計和人類行為理解的整個計算思維過程。
從問題求解的角度,計算機游戲設計開發中,具體的動畫、游戲規則、交互方式、關卡設計等,均需要通過計算機進行實現,通過講解這些實際問題的解決思路,可以培養學生利用計算機科學的基本概念進行問題求解的計算思維。例如,在Flas制作中,當關鍵幀、引導路徑制作好后,非關鍵幀即可由計算機自動生成,這一思維方式可以用于啟發學生在日常工作中“抓大放小…‘分清主次”,關鍵問題先解決了,次要問題就容易解決了。而在介紹如何利用ActionScript3.0進行面向對象的Flash游戲開發時,可以將面向對象的設計思想推廣到日常工作和生活中,通過“”和“合理分解”,將重復性的工作分離出來,實現“重用”;而且,啟發學生將面向對象的設計思想與新產品設計關聯起來,如通過對筆記本的“特化”設計上網本和平板電腦,通過對電腦和手機的“組合”設計智能手機,通過對電腦和電視的組合設計“智能電視”等。而游戲開發所采用的事件處理機制,其核心思想是“偵聽消息”“轉發消息”“響應消息”等,公司內部的呼叫中心、聯絡部門以及中介行業均采用了類似的工作模式。
從系統設計的角度,即使比較簡單的游戲,也會涉及動畫、音頻、字幕以及代碼編寫等各個方面,所以必須進行系統全面的設計才能保證其準確運行。在教學過程中,有必要通過多種形式將系統設計的思維方式展示給學生。例如,針對某個具體的游戲,場景動畫角色動畫如何沒計,如何通過代碼將不同內容集成起來,不同對象之間如何調用,如何支持不同的交互方式等,需通過逐步分解、細化的方式,將規模較大、較籠統的問題轉換成比較詳細精確的描述,并有機地串聯起來。設計過程中,一方面需要設計出滿足需求的產品,另一方面,要考慮資源的約束,例如時間、人力、掌握的技術等。這一思維過程,同樣適用于日常工作,面對比較大的項目,需要分解細化,化繁為簡,并合理平衡有限的資源,得到較好的效果。因此,在計算機游戲項目的設計開發中,可以培養學生利用計算機科學的基本概念進行系統設計的計算思維能力。
從人類行為理解的角度來說,計算機游戲本身就是對現實世界的模擬和抽象,是完全由人通過計算機構造出來的虛擬世界。在計算機游戲課程中培養對人類行為理解的能力可以從兩方面著手,一方面,從計算機游戲本身來看,游戲的劇情、場景、角色、關卡、游戲規則等,均基于對人類社會的理解、模擬或擴展而構造出來,因此,在游戲策劃和設計內容中,可以通過介紹“虛擬人生”“開心農場”等角色扮演游戲、策略游戲,培養人類行為理解的能力。另一方面,從游戲交互設計的角度來看,計算機游戲系統對交瓦性要求較高,如何給用戶提供簡單直觀的交互界面,需要很好地理解人類的一些行為模式和用戶心理,因此,在游戲設計開發過程中,也可以培養學生運用計算機科學的基本概念進行人類行為理解方面的計算思維。
2 通過案例教學與實踐項目,貫徹計算思維能力培養
在計算機游戲沒計課程中加強計算思維能力的培養,不能僅介紹教學內容相關的知識點,更需要將思維方式展現給學生,并讓學生明白思維是可實現的。其關鍵是通過案例教學和實踐項目,使學生理解如何將一個復雜問題分解、構造,最后變成可在計算機上運行的程序,即讓學生理解問題的求解過程。針對這一目標,我們在教學過程中需要從以下方面進行改進。
2.1 通過案例教學,貫通知識與計算思維
南于選修計算機游戲設計課程的學生來自不同專業不同年級,文科理科均有,知識結構和能力差異較大,我們采用案例教學方法,通過教學案例,以問題求解為線索,將不同的知識點貫通起來。例如,在游戲策劃和設計階段,我們先對一些常見的游戲進行分析,讓學生參與討論,并提供游戲策劃書和游戲設計文檔實例,展示如何創作游戲的故事大綱,如何完善游戲的情節,如何設計游戲的細節(場景、角色、關}),讓學生了解如何將一個概要的想法,一步一步充實、完善、細化成一個比較完整的游戲設計方案。圖1為教學過程中使用的“挖地雷”“戰場生存記”游戲案例。
在游戲開發中,同樣通過一些Flash游戲的制作實例進行講解。通過案例,從簡單到復雜,將Flas制作、ActionScript3.0編程及游戲制作貫穿起來。例如,在講解彈球游戲時,首先分析游戲規則,對任務進行分解,分析如何進行設計;然后講解單個彈球游戲的動畫制作,并結合游戲講解Actionscript3.0的部分語法規則和編程方式、Flash延遲循環模式、事件處理機制等;再介紹如何對各部分進行集成,完成可玩的單個彈球游戲。在此基礎上,引導學生如何將單個彈球進行封裝,將單個彈球的游戲推廣到任意多個彈球的游戲。在講解其他游戲案例的制作過程時,也遵循這種“建模—分解—設計—功能實現—集成—擴展”的思路。如對于挖地雷的游戲,先分析、設計、實現簡單的挖地雷游戲,然后再添加關卡的設計與實現。通過游戲案例的講解,讓學生完整地了解游戲的設計制作過程。
2.2 加強實踐環節,使學生切身體會問題求解過程
為讓學生深刻地理解問題的求解過程,我們在計算機游戲設計課程中加強了實踐環節,并結合實驗與項目進行課程考核。目前本課程安排有18學時的課內實驗,包括4個實驗項目。實踐教學內容注重培養學生使用Flash設計與制作游戲的能力,鼓勵和支持學生利用業余時間創作計算機小游戲作品。通過在“做”中“學”,激發學生的學習主動性,使學生切身體會問題求解的過程。
此外,課程考核摒棄了筆試方式,采用實驗考核和項目考核相結合的方式。實驗考核主要考查學生平時對相關知識的掌握程度,主要由4次實驗組成。項目考核要求學生分組,完成一個比較完整的游戲項目,學生自由分組,每組不超過3人,利用Flash或其他工具軟件,設計并制作一款可玩小游戲,要求最終提交設計制作文檔、源代碼、可執行文件、PPT演示文稿等材料。游戲項目分數評定采用共同打分方式:每個小組公開演示自己設計制作的游戲,由教師和其他小組成員組成評審團對其進行評分。
例如,圖2為信息與計算科學專業、動畫專業的3位學生設計制作的“吸血鬼角色扮演游戲”,故事里的主人公在做任務維持生活的同時也必須照顧自己的女兒。學生采用“RPG游戲制作大師”制作了地圖、人物、武器等,然后利用ActionScript腳本語言將各個游戲元素集成起來,實現游戲邏輯、游戲交互和關卡。
通過本課程的學習,多數學生能比較深刻地理解計算機游戲的設計與開發過程,掌握計算機游戲的相關基礎知識,完成比較簡單的游戲設計與制作,并增強了利用計算機科學概念進行問題求解、系統設計和人類行為理解的計算思維能力。