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以计算思维培养为导向的计算机基础课程教学模式研究

范文

王凯丽陈雪

摘要：高校计算机基础课程在高校开设多年，随着互联网和计算机技术的发展，已经逐渐开始凸显出一些问题，尤其在计算思维的培养方面，作为计算机课程的核心素养之一，需要受到更多重视。将任务驱动式教学模式应用至计算机基础课程中，探究如何更加高效的培养学生的计算思维和创新能力，以及思考任务驱动式教学模式在实施过程中要注意的问题。

关键词：计算机思维;任务驱动;计算机基础

中图分类号：G642? ? ? ? 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）13-0152-03

1 引言

大学计算机基础课程旨在培养学生的计算机基础知识和计算思维能力，在日常教学中潜移默化的培养学生的计算思维和信息化能力，让学生能够初步使用计算机解决生活中的实际问题，学会使用计算思维去解决和思考问题。计算思维是在人类利用计算机强大计算能力解决问题的过程中形成的一种思维模式，它与实证思维、逻辑思维一样，是人类认识和改造世界的一条新途径。[1]计算思维是隐藏在计算机知识下的抽象思维，想要系统的培养学生的计算思维，靠死记硬背是不行的，需要教师带领学生去挖掘和探究。

2 高校计算机课程现状

目前计算机基础教育课程在各大高校中已经普遍开展，计算机基础是一门理论性和实践性都很强的课程，是大一新生进入大学后接触的第一门计算机课程，相对于操作技巧类知识，计算思维的培养也是计算机基础教育中的重点。根据计算机基础课程新教学理念要求，大学计算机基础课程以全面培养学员信息化综合素质为指导思想，突出学员在教学中的主体地位，突出理论与实践相结合，注重培养学生信息化素养及计算思维;以计算机学科的基础知识为平台，注重培养学员科学思维能力、问题解决能力和实操能力;跟踪学科前沿，注重培养学员的信息素养、自主学习能力和创新能力。[2]然而在实际教学中计算机基础课程还是存在一些问题：

（1）计算机基础课程作为高校的一门基础学科，是一门兼具操作性和理论逻辑性的学科，当前计算机基础课程的教学内容陈旧，主要教学方式依然为以介绍简单概念和办公软件的操作为主，对于知识点中所体现的计算思维挖掘不够。教师更注重基础操作实践和理论，教学目标陈旧单一，对于计算思维和其他大数据、云计算等新兴知识点涉及较少。

（2）缺乏对计算思维培养的完整体系，在教学过程中对于计算思维培养的重视不够，忽视学生在学习过程中是否能够形成系统的计算思维，没有从长远影响和战略高度来思考计算思维对与高等学校人才培养的重要性。

3 计算思维在计算机基础教学中的意义

计算思维是用计算机处理解决问题的一种抽象的思维方式。有学者将其分为计算思维能力、思维方法及思维意识等，计算思维能力作为计算思维的关键内容，强调以计算及方法解决问题，如迭代法、递归法等，计算思维能力是指运用计算机解决问题的能力。[3]

计算思维作为一种基于计算机的思维能力，需要长期和系统的培养，计算机基础课程作为针对所有专业的计算机课程，对于培养学生的计算思维能力具有非常重要的意义，不论是表格文档等基础操作，还是云计算、大数据等高端知识体系，都包含着计算思维的思想。计算思维和计算机基础在计算机课程中起到了支撑的作用，为后续相关学习打下基础。

4 以計算思维为导向的任务驱动式教学方式

以计算思维为导向的计算机基础教育要建立以学生为中心的教学模式。需要打破传统的“灌输”式教学方式，让学生能够将计算机知识与生活情景结合起来，通过自主探究，逐步系统的培养学生的计算思维。

任务驱动式教学方式能够通过创建任务和问题情景驱动教学，使学生利用教学资源，围绕问题情景，使用计算思维去思考问题和解决问题。因此任务驱动教学模式在培养学生计算思维方面具有明显的优势。

4.1任务驱动式教学模式对于计算思维培养的优势

（1）任务驱动式教学以教师布置的任务目标为中心，创设问题情景，让学生通过自主的学习和探索完成任务，任务的设计可以是根据学生的认知层次设计的具有梯度的设计，使得教学任务更加容易完成，也可以在学生完成任务后进行任务扩展，能够让每一个学生在都能获得完成任务的机会情况下，根据自己的需求，进一步扩展自己的任务难度。

（2）任务驱动式教学方式是在教师下达任务后，学生进行自主探究式学习。任务驱动的教学方式可以将计算机基础中的知识点分解成日常生活或工作中的小任务，为学生提供一个问题的情景，并在探究过程中不断地思考和实践，提高了学生参与课堂的积极性，提高了学生实践能力，同时在探索过程中还能锻炼和培养学生的计算思维。

4.2任务驱动教学模式在计算机基础课程中的研究

任务驱动式教学模式是由教师主导，学生自主学习的教学模式，因此教师对于课堂活动和教学任务的设计要合理清晰，在进行课堂活动时能够合理组织课堂活动，引导学生自主学习。对于任务驱动式教学来说，需要学生在课前和课后进行学习来配合课堂学习。这就要求教师要根据课堂上的任务和目标要求，提前准备好大量的相关学习资源。在计算机基础课程中，如果想要彻底的贯彻任务驱动式教学，需要从任务目标着手，课程资源和课前、课上、课后、评价等各个方面的课堂活动组织计划准备充分，才能保证任务驱动式教学在计算机基础课程中高效开展。

（1）课前建立基于资源的课前在线学习平台

任务驱动式的教学方式，很难在课堂中完成整个教学过程，因此需要借助现代化的教学方式辅助学生进行课前预习。教师要根据课程目标罗列课程教学的重点、难点，并将每一节课的课程目标细分化，化整为零。并依据难度梯度，如下图1所示，将不同的资源进行分类后，在学习平台上传视频、操作步骤、重难点讲解、测试等资源，学生在课前通过学习平台，根据自己的计算机基础选择合适的资源进行课前预习，对将要学习到的知识点有一个初步的认识和了解。教师搜集学生在公众平台中的学习和测试情况，进行备课。

（2）课上依托教育App进行任务驱动式课程教学

教师通过对课前学习情况的调查了解，进行课程教学设计，对课程的教学目标进行细化和分析，根据学生的预习情况、计算机基础以及专业特点设计符合学生认知特点的教学任务，供学生进行探究和学习。教师在此过程中也要指导学生制定任务实施计划，掌控课堂实施节奏，在适当情况下，如图2所示，还可以借助教育App如云班课组织进行任务发布、课堂讨论、成果分享等课堂活动，鼓励学生创造性地去完成活动。充分调动学生完成任务的积极性和参与性，鼓励学生以各种方式参与到任务探究活动中，并在此过程中不断的培养学生的计算思维能力。

（3）课后拓展

经过课前和课上的任务探究，完成任务后学生对于课程知识基本形成完整的认知和较全面的理解，教师可以整理一些任务拓展资料，或者将课程任务与更多生活实际结合，上传到平台，对课上内容知识起到补充的作用。计算机技术是在不断地发展和创新的，教师在进行计算机基础课程讲解时，除了要关注课本知识的讲解，还应该注重课外知识拓展，才更有利于学生进行发散思维，关注新兴领域的发展，并在此过程中进行计算思维的培养。

（4）丰富教学评价

对于学生的任务评价，不拘泥于对任务完成结果进行评价，从任务完成过程的角度，观察学生在完成任务过程中对于任务的思考，研究解决问题的最佳方案，关注学生能够使用计算思维去将任务分解并解决的过程。

对于评价主体，除了传统的教师评价，学生通过将作品上传学习平台进行分享交流，可以进行学生见的互相评价，以及小组评价等，学生互评有利于找出学生在探究和操作实践过程中出现的一些细节性错误，帮助学生更好地掌握和了解自己的学习效果。

5 关于任务驅动式教学模式对于计算思维培养的思考

任务驱动式教学方式虽然对于培养学生计算思维方面具有优势，但对于教师的要求较高，首先需要教师能够根据教学目标设计出适当的任务和目标，其次教师要能够恰当的掌控课堂节奏，最后还需要教师在课前、课上、课后准备充分的学习资源供学生自主探究。学生方面，要求学生能够具备自主学习和自主探究的能力，在任务探究过程中也要具备协作学习、交流分享的能力。

5.1任务要能突出计算思维的培养

教师在进行任务和问题设计时，要思考如何设计才能培养学生的计算思维。在进行任务设计时，教师首先要考虑任务难度的梯度性设置，根据学生的知识基础和学习情况逐步提升任务难度。其次要考虑结合生活实际情况设计任务目标，让学生在学习过程中思考探究如何使用计算机解决实际问题。最后要考虑任务拓展，开阔学生视野，让学生了解更多的新兴计算机技术。

5.2课程资源准备要充分

很多任务驱动式教学内容需要课前、课上、课后的教学互相配合才能完成完整的教学设计，因此要求教师要准备充分的课程资源，并在课前进行充分的教学设计和课堂活动设计，才能确保学生能够充分地进行探究，完成任务驱动式学习。

5.3转变师生角色

任务驱动式教学方式要打破传统的以教师为中心的课堂角色，转变为以学生为中心，教师为主导的课堂角色，学生在课堂中进行任务探究学习，教师在此过程中仅仅起引导作用。因此教师要随时关注学生的学习情况，及时指导学生进行任务探究。教师在整个教学过程中主要做好调动课堂气氛，不断激发学生学习兴趣的任务，凸显出学生在课堂学习中的中心地位。

6 结束语

如何将计算思维的培养贯彻到高校计算机基础课程的整个教学过程中，还需要更多的探索和创新。互联网飞速发展的今天，对于计算思维培养的重要性日益凸显，本文提出的任务驱动式教学模式，能够激发学生的学习热情，让学生在探究任务的过程中，有效地提高创新能力和计算思维。对以计算思维为导向的计算机基础教育，还需要教师转变教学理念，探索更多更加完善的教学模式。

参考文献：

[1] 田文武，塔娜.非计算机专业学生计算思维的培养——以Python语言为例[J].呼伦贝尔学院学报，2020，28（4）：119-123.

[2] 祁薇，王辉，徐海鸥.新大纲下的大学计算机基础课程建设[J].计算机教育，2020（9）：90-93，98.

[3] 王圣苏.浅谈中职计算机教学中的计算思维培养[J].计算机产品与流通，2020（11）：208.

【通联编辑：王力】

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