张智

【摘要】作为中小学阶段一门重要的基础性课程，数学学科对于培养学生的思维能力，促进其全面发展，具有十分重要的意义.新课程改革背景下，中小学数学教师应积极主动地适应信息化时代趋势，重视将计算思维这一重要的思维方式融入教学实践，实现教学理念与模式的整体转变，力求通过融入计算思维，增强学生学习数学的兴趣与应用实践能力.本文主要分析现阶段中小学数学学科教学中存在的主要问题，在中小学数学教学中融入计算思维具有重要价值的基础上，探讨融入计算思维的具体实践路径，以供参考.

【关键词】计算思维;中小学数学教学;理念

計算思维，即应用计算机科学的基本概念和知识对问题进行分析和解决、展开系统设计及对人类行为进行理解的一种思维方式.计算思维对于理解复杂事物，适应信息时代的全新发展趋势，具有十分重要的意义.新课改下，中小学数学教师应提高对计算思维的重视程度，采取有效措施在数学教学实践之中融入计算思维，力求在帮助学生掌握基础数学知识和基本数学应用方法的同时，培养其形成应用计算思维进行思考和探究的良好习惯.

一、现阶段中小学数学教学实践中存在的主要问题

当前，中小学数学教学实践之中仍然存在着诸多问题，主要表现为以下几个方面：其一，未能把握数学这门学科的实质.应用性与实践性是数学学科的根本特性，学生学习数学的根本目的在于应用知识及方法解决生活中的实际问题，然而，目前中小学数学课程的授课重点为数学运算，尽管运算能力是一项重要的数学实践应用能力，但仅凭运算能力显然无法解决所有与数学科目相关的实践问题;其二，未能结合生活实际引入拓展内容与素材.现阶段，教师普遍将课程内容局限为既定教材，受制于教材更新周期长、容量有限等原因，导致课程内容与学生的生活之间存在着较大程度的脱节，不利于学生数学学习兴趣的培养;其三，未能有效应用现代教育技术.当前，随着计算机与互联网普及程度的不断提高以及信息网络技术的飞速发展，社会已全面步入信息化时代，各项信息网络技术逐步与各个领域结合，其中也包括教育领域.然而，目前中小学数学教师普遍缺乏应用现代教育技术的意识与能力，仍然沿袭传统的线性灌输方法，严重阻碍了课堂效率的提升，同时不利于培养学生的信息化思维能力.

二、在中小学数学教学过程中融入计算思维的重要价值

（一）有利于强化学生的数学探究能力

计算思维强调应用计算机科学基础概念和基本理论分析和解决实际问题，事实上，这一要求充分符合数学科目的本质，在课程中融入计算思维，教师能够有效调动学生展开探究性学习，促使其进行独立思考、自主探究及小组交流讨论，对于强化其探究实践能力，具有十分重要的意义.与此同时，在计算思维的指导下，教师必须着力将学生从知识的被动接受者转变为主动探究者，有利于进一步增强其自学能力，提高其在课堂中的参与程度.

（二）有利于提升整体的数学教学水平

计算思维的融入，对于解决现阶段中小学数学教学普遍存在的三方面问题，具有极其突出的作用.首先，这一思维方式以问题解决为目标，符合数学科目的实践性与应用性特征;其次，此思维方式重视关注现实生活，有利于拓展和丰富课程内容，增强授课内容的生活气息和时代气息;最后，计算思维与计算机科学之间有着密切联系，为现代教育技术的融入打下良好基础.

（三）有利于促进学生实现全面发展

良好的计算思维能力是信息化时代对于人才所提出的全新要求，教师通过在数学课程中融入计算思维，逐步帮助学生掌握此思维方式的特征和具体思考模式，为学生未来的发展打下良好基础，有效强化其社会适应能力及综合实践应用能力，对于提升学生的综合素养，推动其走上全面发展之路具有十分重要的意义.

三、在中小学数学教学过程中融入计算思维的实践策略

（一）结合计算思维创新教学模式

计算思维指导下，教师应重视以思维能力培养为导向，推动学生在自主探究与合作分享的过程之中，掌握知识和方法，并围绕具体问题提出行之有效的实践解决方案，从而真正将其还原为课堂重心与主体，有效增强其思维能力及分析和解决问题的能力.具体而言，计算思维解决问题的过程主要由以下四个步骤共同构成.第一步，定义问题，即从复杂的数与数量关系之中，找到能够得到处理和解决的问题;第二步，将问题转化为数学模型，即将第一步中确定的问题转化为数学问题，并寻找与之相应的算法和技巧;第三步，使用计算机对数学模型进行计算和求解，得到以某种数学形式呈现的答案;第四步，将所得到的以数学形式呈现的答案转换为符合现实的求解答案，及时发现和修正其中存在的问题，对第三步中的数学模型进行优化调整，在反复迭代中提高问题答案的精确程度.实践之中，教师需重视结合上述四个步骤组织教学，从而创新课堂模式，有效培养学生的思维能力.例如，对于“二元一次方程组与实际问题”这一节的教学，结合计算思维解决问题的四个步骤，教师应采取以下流程开展教学：第一步，应用生活化的素材，引入实际问题;第二步，结合二元一次方程组的相关知识，调动学生进行思考，并建立相应数学模型;第三步，求解与问题相对应的二元一次方程组，得到以数学形式呈现的答案x=

y=;第四步，结合实际问题中给出的信息，检验第三步中得到答案的适用性，如果不符合现实问题的实际需求，则需要对第二步中得到的数学模型进行修正.在这四个步骤中，教师需重视为学生创造充足的思考和探究空间，调动其积极主动地展开分析与讨论.

（二）增加课堂互动促进交流讨论

交互性是计算思维的重要特征，这与计算机的运行原理密切相关，从这一特征出发，教师应增加课堂过程中的师生互动及生生互动，通过交流和讨论活跃课堂气氛，帮助学生快速进入学习状态，调动其主动结合已有知识及经验展开思考.为此，教师需围绕目标教学内容合理设计问题，确保问题具有针对性和实效性.与此同时，教师应重视合理应用评价，充分发挥评价的引导与激励功能，力求切实增强学生的学习自信.例如，在进行“π”的教学时，教师可以结合圆的周长计算公式和面积计算公式，思考“π”对于求解与圆有关的实际问题的重要价值与作用，并引导学生阅读祖冲之求解“π”小数点后七位的故事，鼓励其发表个性化见解，并给予充分肯定.

（三）强化学习体验丰富实践经验

体验性是计算思维的一项重要特征，为提高这一思维方式在数学课堂中的融入程度，教师应注重在实践中为学生提供丰富的体验及实践机会.首先，教师需加强体验情境的创设，以情境对学生的情感进行引导，促使学生联想和回顾自身生活经历，将知识与生活实际有机联系起来，并在此过程中完成其对数学知识意义的个性化建構，同时引导学生发现和提出问题;其次，教师应创新课堂中的实践应用环节，通过综合应用问题和课堂练习题等工具，初步检验学生对知识的掌握程度，获取关于学习效果的真实反馈.例如，在进行“数据的分析”这一章节的教学时，教师可以借助多媒体向学生展示关于本班学生身高、体重的数据统计图，以此创设具体的教学情境，使学生充分理解数据统计在生活中的应用价值，同时调动学生在情境之中结合已有统计知识对统计图表进行分析，展开相关数学计算，促使其理解数据的波动特征和分布趋势等重要知识.教师在这一过程中还要引导学生展开交流互动，帮助学生解决在学习过程中产生的问题，切实提升课堂交互性.

（四）着力引入现代信息教育技术

从计算思维与计算机科学和信息网络技术之间的密切关联出发，教师应重视在实践中引入现代信息教育技术，包括多媒体、微课等技术，提高信息化教学水平，进一步拓展和丰富课程内容，增强课程的生动性与趣味性.高效应用多媒体技术的关键在于制作高质量的多媒体课件，为此，教师需提高对备课环节的重视程度，不断增强自身整合信息化课程素材与资源的能力，力求在课件中使用最具针对性和趣味性的素材，同时合理设计课件页面，提高课件整体的美观程度，在课堂上有效抓住学生的注意力，调动其迅速进入学习状态.高效应用微课的关键，在于制作高水平的微课视频，微课视频时长一般不超过10分钟，且单个微课中通常只包括一个知识点，对教师的浓缩概括能力和表达能力提出了较高的要求，同时要求教师掌握视频录制和剪辑的方法，为此，教师应树立终身学习的意识，不断提高自身信息技术应用的能力.

（五）设计多样实践应用活动

实践性既是数学科目的本质特征，也是计算思维的重要特性.为此，教师需重视结合教材内容，设计丰富多样的实践应用活动，进一步强化学生的应用意识及能力.例如，在进行“一次函数”的教学时，教师可以围绕教材中“用计算机画函数图像”这一版块，带领学生走入学校机房进行实践应用，先向其演示使用计算机画函数图像的步骤和方法，再要求学生自主选择某一具体的一次函数，使用计算机完成相应操作，之后教师再对学生所绘制的电子图像进行集中点评，进一步帮助其突破短板，实现提高.

四、结束语

总之，针对现阶段中小学数学教学实践中普遍存在的未能充分认识学科本质、未能融入生活化素材与内容以及未能充分应用现代教育技术等问题，教师必须增强自身创新意识，提高对计算思维这一符合信息化时代需求的重要思维方式的重视程度，通过在实践中构建创新型思维能力培养教学模式、增加课堂交互、强化学生实践学习体验、引入现代信息教育技术及设计多样化的实践应用活动，切实提高计算思维在数学课堂中的融入程度，从而改善整体教学质量.

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