智慧教育背景下对学生计算思维培养的研究课题结题报告.docx

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1、智慧教育背景下对学生计算思维培养的研究课题结题报告大数据与人工智能的融合催生了社会发展新样态，对教育领域如何适应时代发展，培养现代化人才也提出了新要求。在此背景下，以人工智能课程为载体，培养学生计算思维成为了教育发展新潮流。计算思维涵盖了合作能力、算法思维、问题解决能力、创造能力与批判思维等维度能力，各维度能力发展相辅相成。怡乐路小学教师紧扣现代人才培养的新需求，在人工智能课程“智慧的交通”教学中，通过设置“分享交流一通识学习一体验学习一实践探究一评价总结”等环节，促进学生多维度能力发展，有效培养其计算思维。引言：随着时代的发展，计算思维和抽象思维融合在一起，并成为创新思维的重要组成部分。四色

2、定理、开普勒定律和牛顿万有应力等定理,都是由计算机推导完成的。在智慧教育的背景下，只有对学生的计算思维进行全面的培养，才能够在之后有更多的成果1。本文主要分析智慧教育背景下对学生计算思维培养的策略。1“智慧教育”的概述“智慧教育”指的就是在教育教学和科研的领域，通过充分地运用现代信息技术来促进教育的改革和发展。其中的技术将会呈现数字化、网络化和智能化的特点。在“智慧教育”的背景下，几乎所有的技术都将会呈现开放、共享、交互和愤作的特点。必要时可以通过运用信息技术来改变传统的教育模式。“智慧教育“本身是教育和学习形式的一项重大变革，也将会对教育形式和教育内容的变革产生重大的影响。教育信息化也在我国

3、教育信息化过程中的重要组成部分，本身对于转变教育思想观念和深化教育改革有很重要的作用。从将来发展的模式来看，这也将是实现教育跨越式发展的必然选择。2.计算思维的定义及特点2.1 计算思维的定义计算思维的概念在2006年卡内基大学被周以真教授首次提出，“计算思维是一种运用计算机科学基本概念求解问题，设计系统和理解人类行为的方式，它涵盖了计算机科学领域广度的一系列思维工具”2。计算思维不仅是一种适应于计算机科学的概念和思想，更是一种广泛应用于工作、学习、生活中，组织和分析问题的视角。计算思维认为当我们遇到问题的时候，要考虑是否能够把问题公式化，以便借计算机之力来解决它们。2. 2计算思维的特点计算

4、思维是融合了数学、工程与科学思维的一种跨学科思维，具有如下几个特点：第一，计算思维可以运用抽象的思维来分解并迎战巨大而复杂的任务，整体可以被看作是一个复杂的系统。第二，在计算思维的背景下，大家可以选择一个合适的问题，之后再运用建模的方式进行处理。一般而言，计算思维已经能够运用简明的理念来描述相关的内容。第三，计算思维可以通过运用冗余、容错和纠错的方式来预防最坏的情况，总体而言也属于一种恢复和保护的思维。第四，在计算思维的模式下，大家可以实现同步学习，并更好地避免出现竞争的现象。第五，可以运用计算思维来有效地进行启发，并不断地进行调度和规划。第六，在计算思维的模式下，大家可以运用海量的数据进行计

5、算，并有效地权衡空间、时间和处理能力之间的关系。33.“智慧教育”背景下对学生计算思维培养的策略3.1 在信息技术课程中培养学生的计算思维在“智慧教育”的背景下，大家先需要对传统课堂中的内容进行梳理，之后再更好地在建设的过程中起主导作用。并在之后运用新的组织方式和思路来进行教学。在给学生灌输知识的过程中不断地引导学生进行思考。这样，学生才能够逐步建立计算思维的方式4。其实，在进行上信息技术课程的过程中也会有很多计算思维。老师先需要归纳出内部的单元知识，之后再有效地梳理出内部的计算思维内容,并有效地引出思考点，最终才能够将知识的传授变为思维的传授。在“智慧教育”的背景下，老师可以在上课的过程中采

6、用师生讨论的方式，让每一位学生都可以参与到学习的过程中，并通过学生的讲述和引导，有效地归纳问题的所在。例如，在讲授计算机硬件结构的过程中，可以先让学生探讨计算机内部的所有结构，之后再让学生谈论所有计算机都应该拥有的部件，并让教师归纳和绘制出所有经典的计算机工作原理图。并让学生在之后思考影响计算机工作的主要工作效率和改进方法。在整个课堂中都可以采用学生发言、教师引出思考、教师提出解决方案和共同分析其可行性等主要的方法。老师再进行总结之后有效地进行归纳。在实际教学的过程中，教师可以先对几个问题进行分析,之后再有效地掌握涉及的计算机原理，并形成求解问题的思路。在实际教学的过程中，可以设计好师生互动的

7、过程，并给学生更多提问的机会，并在之后有效地引导学生进行思考。3. 2在设计程序时培养计算思维在实际设计程序的过程中应该有效地讲述思路，之后再对问题进行全面地分析，并懂得从计算机的角度来讲述思路。以往的程序设计语言课程效果欠佳，往往是学生满脑子都是语句，甚至不能够有效地编写出一个程序，甚至也不能够达到课程设置的目的和要求。例如，在将计算思维融入设计程序内部时，可以让所有的学生都到讲台上进行排队，之后再对排队的过程进行分解，并在之后找出解决问题的有效的办法。这样，越来越多的学生就能够感受到程序设计中的机制，并理解计算思维的主要思维方法。3. 3在实践环节中培养计算思维在实践教学的过程中尤其可以融

8、入计算思维。主要可以教授学生使用学习软件。例如，在实际进行实验的过程中，学生可以根据实验指导书的内容来有效地完成实验的内容。在实际实验的过程中，教师可以通过结合适当的理论来进行上机操作5。可以让学生根据某一个知识点来完成一小篇论文。这样不仅能够有效地锻炼学生的上机操作能力和检索能力。还能够让学生对所有的知识点有一个全面的认识。在实践的过程中，更加可以将计算思维融入其中。4. 结束语思维是人类智力的核心部分，人类只要有思维就能产生创造力，但是人类思维分为多个方面。而计算思维作为一种系统性思维模式，是促进人类创新发展的源泉，所以培养学生的计算思维意义非凡。一是能提升学生分析问题的能力。分析问题是解

9、决问题的前提，人类已进入信息化时代，随着信息技术载体的不断扩展，人们在学习、生活、工作中被各种信息所包围，对这些信息进行分析，以抓住这些信息背后的本质，成为人们适应社会生活的基本能力，而计算思维作为一种系统的思维模式，对于提高人们的分析能力具有重要意义。二是能提升学生的创新能力。信息技术时代社会发展日新月异，而一个缺乏创新思维和创新意识的人很难跟上时代的节奏。而计算思维的根本在于创新，培养学生的计算思维，可以在潜移默化中强化学生的推理和创新意识，并在不断训练中提高其创新能力。三是能提升学生的自我发展能力。人类只有适应社会才能实现自我发展，才能最终服务于社会。在信息时代，面对纷繁复杂的社会环境，只有提升学生的计算思维能力，才能促进学生自我发展，才能提升学生在信息社会的生存能力计算机课程本身属于一门理论性和实践性都很强的课程。如何在“智慧教育”的背景下培养学生的计算思维成了大家需要考虑的问题。在现阶段的背景下，需要先对教学的各个环节进行组织和设计，之后再有效地培养学生的计算思维。这也会是今后计算机教学过程中非常重要的一个环节。因此，在真正进行计算机课程教学的过程中，老师需要从全方位来培养学生的计算思维。