如何才能提高思维能力范例6篇

如何才能提高思维能力

如何才能提高思维能力范文1

【关 键 词】 逆向思维;平面几何;教学

初中数学的教学目的是为了使学生获得数学基本知识,获得正确的运算能力,一定的逻辑思维能力和空间想象能力,最终分析解决实际问题。实现这一目的的手段,是加强对各种思维能力的培养,初中平面几何教学能培养学生的分析能力和思维推理能力,而思维能力的培养又是提高平面几何解题能力的关键,加强逆向思维训练是培养思维能力的重要方面。逆向思维是一种从问题的相反方面进行思维,反转思路,另辟蹊径的思维方法。这种“倒过来思”的方法,能使人们在遇到难题时,通过分析因与果,条件与问题之间的联系,摆脱“山重水复疑无路”的窘境,到达“柳暗花明又一村”之佳境。下面就如何加强逆向思维训练,提高平面几何解题能力,谈几点粗浅的看法。

一、加强数学基本知识的逆向教学

平面几何中的基础知识指的是定义、公理、定理等。掌握基础知识是指学生能把学过的知识形成自身的认知结构,是培养基本技能的基础。

(一)注意定义、性质的逆向教学

对概念的教学不仅要从正向讲清定义、公理、定理的确切含义,而且要注意逆向教学,只有这样才能加深学生对概念的理解和记忆。教材也提供了逆向思维的数学模型。如“两直线相交,只有一个交点。”如果两直线相交有两个交点,那么与两点决定一直线的几何公理矛盾,故两直线相交只有一个交点。教师可根据学生实际对“过直线外一点,只能作一条直线平行(垂直)于已知直线”“两直线平行,同位角相等”“三角形中最多只有一个直角或钝角”等性质进行逆向教学,可使学生对概念理解加深,融会贯通。

(二)注意定理的逆向教学

平面几何教学中引导学生探索一些定理的逆命题是否正确,不仅可巩固所学知识。而且还能激发学生探求新的知识,培养学生的学习兴趣。如学生在对“等腰三角形的顶角平分线,底边上的高,底边上的中线重合”的逆命题“如果三角形的一个角的平分线平分它所对的边,那么这个三角形是等腰三角形”进行讨论给出了三种证法(如图1):

证法1:AD平分∠BAC ? =,又BD=DC 则AB=AC

证法2:延长AD至E,使AD=ED,连接BE则ADC≌EDB ? AC=BE=AB

证法3:ABD和ACD中,∠BAD=∠CAD

AD=AD

BD=CD ? ABD≌ACD ? AB=AC ? ABC为等腰三角形。

证法1:利用角平分线定理,证法简明。

证法2:利用延长法作辅助线,能巩固全等三角形的知识,起到证明命题的作用。

证法3:是错误的,两边及其中一边的对角对应相等的两个三角形不一定全等。

通过对以上证法的分析能纠正学生的错误,引导学生选择最优证法,提高解题能力。

二、注意方法上的逆向训练,提高解题能力

教师通过例题的讲解进行逆向分析,让学生掌握解题的基本方法,提高解题思维能力。

(一)加强分析法教学,明确解题思路

分析法是从命题的结论出发,先假设命题成立,然后寻找充分条件的证题方法。学生感到平面几何题无从下手,原因是缺乏分析能力,没有明确的思路,具有盲目性。分析法能使学生思路清晰,从复杂的条件、图形理出头绪,也能让学生比较、选择最优方案。

(二)利用反证法教学

在学生有一定的基础时,适当地进行反证法教学能提高解题的灵活性,同时也可使零散的知识具有系统性。如对定理“在同一三角形中,大角对大边”可引导学生运用反证法。

如图2,已知∠C>∠B,求证AB??AC。

证明1:假设AB=AC;则∠B=∠C与∠C>∠B相矛盾,故AB≠AC。

证明2:假设ABAC。

(三)利用开放性试题,发散学生逆向思维

开放性试题由于具有条件开放、结论开放、方法开放、思路开放等特点,能有效地为学生的思维发展创造条件,能更好地培养学生的独立思考能力和探索精神,发展学生的创新意识。如图3,已知∠BAC=∠ABD,试添加一个条件,使ABC≌BAD。

解析:把图形分解成ABC与BAD,已知AB为公共边,∠BAC=∠ABD;根据“SAS”可以补充AC=BD;根据“ASA”可补充∠ABC=∠BAD;根据“AAS”可补充∠C=∠D。

这是一道典型的条件开放式试题,训练学生逆向思维能力,采用逆推法解题,执果索因。

总之,提高初中生的几何解题能力,是一项艰巨的任务,逆向训练是提高平面几何解题能力的一个手段。正向训练更不能忽视,只有综合运用,才能使学生具有创新思维的能力,逐步形成一系列行之有效的解题策略。

【参考文献】

[1] 过伯祥. 平面几何解题思想与策略[M]. 杭州:浙江大学出版社,2011.

[2] 邓云. 利用逆向思维解立体几何问题[J]. 湖南教育(下旬刊),2010(10).

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一、在指导学生预习中培养学生的思维能力

无疑则无思,有了疑难,才会去思考,预习是教学过程的开始,让学生在预习教材时,提出疑问,形成课前的心理悬念或不确定心理状态,启动大脑的思维活动,是预习的主要任务。如何才能使学生勇于质疑呢?

1.用具体事例启发学生。教师通过事例教育学生,会取得很好的效果,如弗莱明发明青霉素、伽利略发现惯性、鲁班发明锯等这些发明和发现,不就是始于对日常细小问题的发现和提出吗?这样的事例,很容易激励学生在预习时认真看书,敢于和善于提出问题、发现问题、思考问题。

2.用名人名言教育学生。一些学生不愿意质疑,宁愿死记硬背现成结论,他们认为,这样既省时又省力,质疑问难太费劲。学生不去思考,思维能力就得不到发展。对此,教师可讲解“贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”等至理名言,使学生认识到,疑是矛盾,就是学习的内在动力,有无质疑的需要和能力对于学习好坏,能否成才,关系很大。

3.解除学生的顾虑。对于质疑,学生往往有三怕:一怕别的同学说自己水平低;二怕说错了,被人讥笑;三怕提出不同看法,得罪老师。这些顾虑不解除,就会抑制学生的质疑精神。对此,教师应首先自己带头消除顾虑,鼓励学生的质疑大胆,并以实际行动,真诚欢迎学生对自己的教法提出质疑。这样,学生的独立思考、敢于质疑、勇于创新的火花,就会迸发出来。

二、在改进课堂提问中培养学生的思维能力

从某种意义上讲,教学过程就是不断提出问题、分析问题和解决问题的过程。讲究提问方法,善于提出问题,是进行启发式教学,培养学生思维能力的重要方法。

1.积极启发学生多问,培养思维的主动性。巴尔扎克说过:“打开一切科学的钥匙都毫无疑问的是问号,我们大部分伟大的发现都应归功于为何?而生活的智慧大概就在于逢事都问个为什么。”这说明思维总是从提问题开始,敢于提出问题正是创造性思维的原动力。为此,在思品课教学中应鼓励学生勤思好问,提出一些难度适当的问题,挑明认识上的矛盾,促使学生开动脑筋、拓宽思路。如八年级《走近父母》这堂课中,教师可启发学生提出以下问题:(1)我们应当怎样孝敬父母?(2)在这一周我能为他们做些什么?(3)怎样落实孝敬长辈的计划?等等。在这样的教学氛围中,学生的智力活动就有较高的思维强度,从而激发学生积极思维,发挥其“不耻下问”的主动性。

2.投石激浪,激起思考的波澜,促进学生深入思考。教材中有的概念或原理好像浅而易懂,学生往往以为容易就不求甚解,轻易放过,其实并未真懂。这时教师要善于抓住学生容易出现的理解上的错误,提出恰当的问题来激起学生思维的波澜,促使学生深入思考。

3.掌握学生心理特点,课堂提问要灵活多变,培养学生思维的灵活性、敏捷性。初中学生的思维能力处在从具体到抽象的发展过程中。教师在课堂提问中,要讲究艺术性,力求具体生动,灵活多样,这样才能更好地发展学生的思维能力。如九年级思想品德中,教师在讲人生理想时,可以让学生发挥想象力展开讨论,让每个学生都插上想象的翅膀,从而进一步明确个人理想与共同理想、共产主义理想的关系,解决理想同现实的矛盾问题。这样就能培养学生思维的敏捷性,促进创造性思维的发展。

4.教师故意提出错误的观点,以引起学生的思考和争辩。教师提出似是而非的观点,“把水搅混”,意在诱发学生的思维活动,培养学生不依赖、不盲从、不迷信“权威”,善于冷静而有主见地分析事物的习惯。通过学生的思考与讨论,学生弄清了教师提出错误看法的原因,不仅加深了对知识的理解,更重要的是培养了学生思维独立性、批判性的品质。

5. 运用发散式提问方法,促使学生多角度来回答问题。在思品教学中,引导学生对同一个问题进行不同的理解或表达,这是创造性思维中求异和发散思维的反映,它促使学生相互激励,情绪活跃,在学习的过程中品尝到求异、探索的乐趣。教师可适当安排一些具有不确定答案的练习,有意识地为学生安排一些发散性的练习。训练发散性思维,给学生以创新的机会,可以激发学生的探索欲望,拓展学生思维的空间。

三、在课堂中理论实践相结合,深化学生的思维

采取理论联系实际的教学方法,极大提高了学生学习思想品德课的浓厚兴趣。由理性回到感性,再用感性引证理性,由表及里,由浅入深,循环往复,加深理解,深化思维,有效地培养了学生发现、创新、分析、解决问题的能力。

1.让学生用自己的言行和思想去对照。这不仅有利于理解概念和理论,同时也有利于培养学生良好的思想品德和行为。如指导学生学习违法和犯罪的关系时,有的学生对照自己“大法不犯,小错不断,能把我怎么办”的思想,搞清了“小时偷针,大了偷金”的道理,对“违法和犯罪之间没有不可逾越的鸿沟”的论点有了深刻的理解。

2.理论概念与实例相印证。在课堂上把一些政治理论概念明确地摆出来,让学生展开思维,动脑动口,列举大量实例去印证、说明。如讲“一切有成效的工作都是以某种兴趣为先决条件”这一论题时,让学生充分发言。学生举出古今中外大量的名人事迹,论证了成功与兴趣的关系。大家热烈发言,感触颇深。

四、通过课堂讨论培养学生的思维能力

有计划、有目的地组织课堂讨论,对于培养学生的创造性思维能力颇有裨益。选好符合实际的、和教学重点密切相关的讨论题目,这样的讨论才有价值,才有意义,才能保证有收获;选择有吸引力的讨论题目,才能引起学生讨论的积极性;选择的题目难易适度,讨论才能进行得热烈而顺利。通过开展讨论或者辩论,学生不仅表达了对问题的见解,而且阐述了自己所以这样认识的理由和依据。通过讨论,可做到活跃思维、扩展思维 、相互启发、集思广益。学生通过思考取得一定成效,会更加激发学生思维积极性,思维能力得到提升。

五、在课堂合作学习的过程中重视传授思维方法

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对于零售业,2014年的关键词倒是鲜明,它们是:O2O、移动支付、大数据、移动互联网。以上提到的词都与互联网有关。所以如果为2014年仅选一个关键词,就应该是“互联网思维”了。

关于互联网思维,百度百科是这样定义的:“互联网思维就是在(移动)互联网、大数据、云计算等科技不断发展的背景下,对市场、对用户、对产品、对企业价值链乃至对整个商业生态的进行重新审视的思考方式”。这个定义应该具有一定的权威性,因为“互联网思维”这个词本身,据说就是百度创始人李彦宏先生提出来的。

估计从字面上,大家都能看懂这个定义。遗憾的是,看懂和会用完全是两码事。更遗憾的是,基于童话般成功案例,很多人将“互联网思维”读懂为“快速提高销售思维”,或者干脆“一夜暴富思维”。

那么,互联网思维到底是一个什么样的思维?先不管是什么思维,可以肯定是:乔布斯、马云、雷军的经历恰恰证明,他们不是一夜成功。用马云自己的话说就是:那些马上可以挣大钱的好事是轮不到我们这样草民的。我们现在做的,是为了十年后可以挣钱。

可见,硬是把他们的成功归结于互联网思维,不仅荒唐,而且可笑。因为当时根本就还没有今天意义的互联网,何谈思维?

任何一个新技术的产生,都必然会带来与此相适应的思维。

比如,蒸汽机的诞生和电力的广泛应用就有了工业化思维;计算机的诞生就有了信息化思维;网络和智能终端的诞生就有了互联网思维。自耕小农生产方式时代产生的,就是小农思维了。

工业化思维的突出特征是:系统,标准,规模,公共。

信息化思维的突出特征是:系统,标准,规模,公共、精细。

互联网思维的突出特征是:系统、标准、规模、公共、精益、移动、透明、个性。

不难看出,互联网思维的基础是工业化思维和信息化思维,或者说互联网思维是在新的技术条件下,对工业化思维和信息化思维的逻辑延续。

进一步追问:应用和发展新技术的原始动力到底是什么?回答这个有点哲学味道的问题其实很简单:提高效率,提高质量,降低成本,降低价格,改善服务,进而达到提高销售的目的。这几乎是中外所有成功企业或企业家之所以成功的宝典。苹果、联想、阿里巴巴、小米、沃尔玛、德国ALDI、等等,无一例外。任正非说过:我们生存下去的唯一出路是提高质量、降低成本、改善服务。华为成功了,而且举世瞩目。这才是马云雷军们得以成功的思维,也是互联网思维的基础所在。

遗憾的是,我们许多零售企业仍然用传统的“小农思维”来看待新事物。比如应用新技术首先是为了提高销售额,互联网自然也不例外。一味提高销售额的最终结果是提高了零售价格。当互联网挟携价格透明化浪潮席卷而来时,我们零售实体店销售额不下滑才怪。试想,如果,通过应用先进科技,把提高效率、杜绝浪费所节约出来的成本让利给顾客,我们的零售价格还会那么高?网商对西方发达国家实体零售业造成的冲击远小于我国,其实就是这个道理。仔细研究我们零售业现在面临的种种困难,比如管理效率极低、浪费极大、成本极高等,都是小农思维所致。小农思维的突出特征是,只顾自己、急功近利、肥水不流外人田。还把这些奉为是天经地义,不为耻,反以荣。这就是为什么遇到问题时,我们总是自觉不自觉地用小农思维来对待的原因。这样的例子很多。在此,不妨列举几个:

一方面;人工时效极低;另一方面,总是想增加人手。何故?人多好种田。

看得见的浪费拼命节约,看不见的更大浪费随便挥霍。何故?只顾眼前。

把加强管理,等同于加强销售。何故?急功近利。殊不知,管理的根本目的是降低成本,提高效率。

以为有了先进的硬件,就等于有了先进的管理。工作中笔者常常遇到这样的尴尬,很多企业花大钱买了PDA,却仅用于几个功能,而且这些功能还相互孤立。其结果,不仅没有提高管理效率,反而额外增加了管理新设备的工作。其实,用小农观念来运用先进硬件,就好比在巴掌大的自留地里开拖拉机。既劳命,又伤财。

所以,对于我国零售来讲,不克服小农思维那些企业必死,而克服了小农思维的那些企业未必就一定能活。这就要看,企业是否能成功完成由小农思维向互联网思维转型。阿里巴巴、小米、华为、联想、海尔、格力等等,就是这种成功转型的杰出代表!

其实,“互”、“联”、“网”这三个字义本身,就是对小农观念的完全否定。你要想“互”,就不可能只顾自己;你要想“联”,就不可能只看眼前;你要想“网”,就不可能“肥水不流外人田”。本文开始引用的关于互联网思维的定义,也只不过是对这三个字进一步的诠释而已。顺着这个定义的思路,我们再来讨论以下几点:

1、互联网思维下的市场。市场的核心因素之一是零售价格。通过互联网,商品价格越来越透明。换句话说,商家必须放弃之前的高毛利润政策。通过信息精益化管理,来大幅度高效率、节约成本,给降价腾出空间,进而重新赢得顾客对实体店价格的认同。

2、互联网思维下的供应商。厂商及供应商与顾客见面的渠道不再仅仅是零售实体门店。通过互联网的短路,生产厂商甚至直接可以与最终客户触电。所以实体门店作为上承厂商、下启最终顾客的优势地位将会越来越弱。只有把双赢的理念落实到实处,才能与厂商结成真正的商业生态链,才能进一步降低成本,才能重新赢得客户信任和未来。

3、互联网思维下的顾客。中国有句老话:秀才不出门,便知天下事。以此来证明秀才们有学问。就这个意义而言,如今的顾客个个都是秀才。因为,顾客不出门,便知天下货。不仅如此,顾客不出门,还可买到天下货。所以,以前我们把顾客奉为上帝,那是因为上帝虚无缥缈,其服务挂在嘴上就可以了。现在,需把顾客视为婴儿。因为父母对婴儿的服务,才是真心实意的服务。只有这样的服务,才能建立起与顾客牢固的信任关系,正如父母与子女之间的信任关系一样。

4、互联网思维下的实体店。千百年来,不管朝代如何更迭,人们始终前往寺庙朝拜,那是因为供奉的菩萨始终没变。其实,零售实体店很类似佛教寺庙。只是这些年来,我们实体店里供奉的不再是老百姓真实需求,而是供应商。那个供应商付的钱多,那个就可入店当佛。所以,在互联网这个全新的商业环境下,人们不愿意进店拜供应商,理所当然!因此,不管零售实体店愿不愿意,现在必须是把老百姓的真实需求重新请回来供奉的时候了。

可见,所谓互联网思维给商业带来的变化,并不是如何应用眼花缭乱的各种高科技,而是回归商业的本质。那就是提供顾客确实需要的、质高价低的、售后服务放心的商品。不管是商业形态如何变化,万变不离其宗。

过去的一年里,尽管人们对互联网思维有着各种各样的诠释,有一点似乎公认:实体店占市场的份额最多会萎缩50%,但不会消亡。现在的问题是谁将会成为那50%的幸存者?是那些满身披挂互联网技术、满嘴互联网新词和理念,但依旧是小农观念脑袋的企业家?还是在互联网这个新的环境下,仍然把提高质量,降低成本、改善服务,作为企业唯一生存出路的那些人?

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关键词:计算思维;大学计算机;课程体系;教学案例;教学方法

0.引言

自20世纪90年代末教育部倡议在大学开展“计算机文化”教育至今,大学计算机基础课程经历了以流行软件学习与掌握为主的“计算机文化基础”教育阶段,以素养和应用驱动的计算机共性知识讲授为主的“计算机应用基础”教育阶段。课程名称也从计算机文化基础变成大学计算机基础,直至现在的大学计算机。这是因为随着国家人才战略的实施以及国家对于人才培养质量的高度关注,计算机教育在大学整体教育中的重要性将会更加突出,计算机成为在通识教育中培养具有现代科学思维精神和能力的三大必修课程(数学、物理、计算机)之一。课程名称的变化反映了信息技术的发展、计算机教育的普及、社会的需求变化以及学生计算机基础的提高。

当各高校开始提倡素质教育、给学生更大的自学空间、不断压缩学时的时候,大学计算机基础首当其冲受到极大的冲击,学时被大大压缩,少数学校甚至取消了该课程。这不禁让从事计算机基础教育的教师和专家学者感到矛盾和困惑:该课程到底该如何发展?究竟还有没有存在的必要?我们的学生真的不需要学习计算机吗?他们需要学什么?

2006年,美国卡内基・梅隆大学:(CMU)计算机科学系主任周以真教授(Jeannette M.Wing)首次明确提出了计算思维(Computational Thinking,CT)的概念,为计算机教育的改革指明了方向。2010年7月,在首届“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”上,“985”首批9所高校就大学如何在新形势下提高计算机基础教学的质量、增强大学生计算思维能力的培养形成4点共识,提出要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务。国内一些著名学者和专家率先开始研究计算思维的概念与内涵,思考计算思维对计算机科学研究以及计算机教育的启示,呼吁教育的转型:一些先行者大胆尝试在计算机基础课程中引入计算思维,践行新的教学理念和探索新的教学模式,陆续取得一些卓有成效的研究成果。

然而,思维毕竟是人类特有的一种精神活动,看不见摸不着。要想使学生接受计算思维行不是一件容易的事,问题的关键在于怎样做才能将计算思维的培养落到实处。例如,怎样构建一个包含计算思维典型特征的课程体系?怎样组织教学内容?通过何种教学模式能够更有效地培养学生的计算思维?笔者将就这些问题进行初步探讨并提出建议。

1.机遇与挑战

当今社会已步入数字化、信息化和网络化的新时代,信息技术的发展水平、运用水平和教育水平已成为衡量社会进步程度的重要标志,学习和掌握计算机的基础知识和技能是非计算机专业学生必须达到的基本要求,社会对各领域创新人才的需求对非计算机专业学生的计算能力提出了更高要求。如何针对社会需求重新定位大学计算机课程?怎样才能让学校和学生清晰准确地认识到该课程的重要性和价值?这是急需解决的一个关键问题。

在这种形势下,计算思维概念的提出正好为课程改革提供了一个难得的契机。按照周以真教授的定义,计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动;计算思维的本质是抽象(Abstraction)和自动化(Automation)。陈国良院士指出,理论、实验和计算是推动人类文明进步和科技发展的三大支柱,计算思维是人类科学思维活动的三大组成部分(理论思维、实验思维、计算思维)之一,是数学思维与工程思维的互补与融合,计算思维无处不在。

然而,计算思维的养成和训练是一个长期、循序渐进、潜移默化的过程,不可能一蹴而就,与以往的教学有着不同的要求和目标,这些要求和目标对现有的教育观念和方式提出了新的挑战。对于如何在教学中实现计算思维的培养,还存在分歧和误区。有的教师认为计算思维不过是一些理论和概念,讲了也没有多大用处,还不如教给学生一些必需的计算机知识和技能;有的教师认为以往的教学中已经蕴含了计算思维的思想,没有必要专门讲解这个概念,而且思维是无形的,根本无法在课程或实践中传授,只能通过学生自己感悟;还有些教师则把计算思维的培养等同于理论知识的讲解,或者认为技能培养就是思维训练。

这些对计算思维的错误认识,导致计算思维的概念并没有与计算机基础课程的知识有机融合,知识的传授并没有转变为基于知识的思维传授,因此究竟怎样做才能避免只是简单地给课程贴上计算思维的标签,而是真正将计算思维的培养落到实处,让学生通过课程教学和实践体验到计算思维的魅力和价值,这是必须解决的另一个关键问题。

2.改革思路与措施

针对上述两个关键问题,我们以培养计算思维能力为主线,着重从以下几个方面对大学计算机课程进行改革。

2.1分析社会需求,明确课程定位

在很长一段时期内,大学计算机基础教学普遍注重计算机知识的传授和计算机应用技能的培养,学生学到的是有关计算机的一些概念及通用计算手段的应用,但是当今社会处于急需各种创新人才的高科技时代,学生仅仅具备这些能力是不够的。高速发展的经济社会要求非计算机专业学生未来应具备的计算能力是掌握支持各学科研究创新的新型计算手段并应用计算手段进行各学科的研究与创新,因此,大学计算机应定位于以计算思维为核心,以计算机知识为背景,使学生理解典型的计算思维,掌握基于计算技术/计算机的问题求解思路与方法,提高学生的计算机应用能力,培养学生应用计算思维和计算工具分析和处理专业领域实际问题的能力,为今后的创新活动奠定坚实基础。

2.2构建计算机知识与计算思维有机融合的课程体系

以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学改革并不意味着一定要将现有的课程体系和教学内容“推倒重来”,而是在原有课程体系的基础上,以计算思维为主线,重新组织教学内容,适当增加新的能体现计算思维的知识点,删除一些陈旧的知识或技术细节,大幅度调整课程内容的结构,最终构建一个计算机知识与计算思维相融合的课程体系。

1)分析研究计算思维的内涵和特征。

在明确课程定位后,我们应首先仔细分析计算思维的内涵,研究计算思维包含哪些基本组成部分,这些基本组成部分的特征和表现是什么,确定在大学计算机知识体系中涉及计算思维的哪些概念;然后将知识体系分解为知识单元和知识点,研究这些知识点如何与计算思维的典型特征有机融合。

对计算思维内涵的解读有很多。2010年,Peter J.Denning在ACM关于“什么是计算”的研讨会上指出:计算思维是一种解决问题的思维方法,这种方法将问题表示为关于某个计算模型(该模型必须被发明或发现)的信息处理过程,并寻求一种算法上的解决方案。2012年,李廉教授指出:“计算思维是人类科学思维中,以抽象化和自动化,或者说以形式化、程序化和机械化为特征的思维形式。计算思维的标志是有限性、确定性和机械性。计算思维的结论应该是构造性的、可操作的、能行的”。

战德臣教授提出的“计算之树”很好地描绘出融入计算思维后的大学计算机所面对的知识空间,即“核心”的计算思维,主要有“计算之树”的树根――计算技术与计算系统的奠基性思维:0和1、程序、递归;“计算之树”的树干――通用计算环境的进化思维:冯・诺依曼机、个人计算机、并行与分布计算环境、云计算环境;“计算之树”的树枝――计算与(社会/自然)环境的融合思维;“计算之树”的双色枝杈――交替促进与共同进化的问题求解思维:算法与系统…。

2)选取典型的计算思维,构建新的课程体系。

从上述知识空间中选取非计算机专业学生需要掌握的典型计算思维,对现有的教学内容进行重新审视和定位,适当裁剪和增删;围绕问题的分析解决思路组织相关知识,设计课程教学内容,最终构建一个计算机知识与计算思维有机融合的课程体系。

北京航空航天大学于2012年开始参与教育部大学计算机课程改革项目“理工类高校计算思维与计算机课程研究及教材建设”,初步构建大学计算机课程体系,见表1。

由表1可见,课程分为7个教学单元,要求在每个教学单元的教学内容中,描述清楚计算机知识背后蕴含的计算思维是什么,指出哪些知识体现了计算学科的素养。例如,在计算原理教学单元中,计算思维主要涉及0和1的思维(基于电信号的硬件实现、逻辑真/假以及基于逻辑的理论与实现,任何信息都可以表示成0、1串,也就都能被计算,被计算机处理)、计算机语言发展进程蕴含的思维(语言与编译器)、计算机系统的思维(系统由基本动作以及基本动作的各种组合构成,可以按照“程序”控制“基本动作”的执行以实现复杂的功能);在算法描述与程序设计教学单元中,既要培养学生的计算思维,如指令与程序、算法、递归的思维,又要培养学生的计算学科素养,即程序设计方法与典型算法的基本素养。

2.3设计能够体现计算思维显著特征的教学案例

教学案例是教学内容的重要载体,如果采用抽象枯燥的理论讲解方式,学生将难以理解计算思维的抽象概念,更谈不上通过学习培养计算思维能力,因此需要设计能够体现计算思维显著特征的教学案例。我们通过分析计算机解题的思路和方法,着重讲解如何运用知识将实际问题转化成机器语言的思考过程,如提炼问题、转换问题、构建模型、设计算法、用合适的程序语言描述、用计算机解决问题,以促进学生对计算思维抽象和自动化本质特征的理解,掌握计算思维面向典型计算环境的问题求解方法。

此外,我们还创设教学情境,提出基于计算思维的探究性问题,以激发学生的学习兴趣和探究问题的求知欲。在教学中启发学生运用计算思维的方法解决问题,可以有两个途径:根据已有工具对问题进行分析、抽象和建模,最终建立现有工具能处理的模型;利用所学的基本算法、建模方法创造算法或系统。例如,在计算原理教学单元中,教师可以设计“在计算机中信息是如何被存储的”教学案例。一方面,通过该案例阐述的“0和1的思维”,学生可以了解为什么在计算机中要使用二进制而不是十进制;体会一切信息皆可抽象为符号,而在计算机中一切信息都是由0、1串表示,0、1逻辑易于硬件实现、便于计算;进而掌握“语义符号化、符号0(和)1化、0(和)1计算化、计算自动化、分层构造化、构造集成化”这种最重要的计算思维。另一方面,通过该案例阐述的“计算机系统的思维”,学生从系统的角度了解计算机如何被构造以及信息如何被存储和处理;通过中央处理器Cache内存虚拟内存磁盘存储器的介绍,学生能够体会到“在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折衷”的计算思维方法。

2.4改革教学方法,促进学生计算思维能力的养成

恰当的教学方法才能展现计算思维的魅力和基本思想方法。过去以讲授知识点为主线的教学方法必须改变,应以讲授认识和应用计算机的思维过程为主线,使知识随着思维的展开而介绍,思维随着知识的贯通而形成,能力随着思维的理解而提高,这样循序渐进地促进学生计算思维能力的养成。

一方面,在课堂教学中采取基于计算思维的探究教学模式。探究教学就是将科学问题作为探究过程来讲授,让学生像科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念和规律,掌握科学方法,培养学生的探究能力和科学精神。在课堂教学中,教师提出基于计算思维的探究性问题,引导学生运用计算思维的一系列方法探索、发现问题的本质,通过简化、转换、递归、抽象、分解、建模等计算思维的基本方法,将一个复杂问题转换成许多简单的子问题并构建求解模型,进而充分利用计算机的运算能力实现问题求解。当学生掌握这种思维方法以后,教师再启发学生运用所学方法自主探究并解决更深层次的问题,从而达到知识巩固、迁移和内化为能力的目的。

另一方面,在实验教学中采取任务驱动的实验教学模式。教师只给出实验任务,要求学生自主完成一个系统或一个解决方案从设计到实现的全过程。学生主动思考,自主梳理知识,构建学习模式,规划解决方案,运用计算思维的方法自主设计和独立完成实验任务。基于计算思维的任务驱动实验教学模式将有利于培养学生自我建构知识、计算思维和创新的能力。

3.结语

如何才能提高思维能力范文5

如何通过“问题引领”,让学生学会深度思考?本文通过一些教学案例剖析,希望对同仁们有所启迪.

1 “问题引领、深度思考”教学模式在概念教学中的应用

案例1 【压力】

师:压力大小就是物体重力大小吗?

生:不是.

师:什么时候压力大小等于物体重力大小?

生:当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力大小等于其重力大小.(教师画图配合学生分析,如图1所示)

师:为什么?

生:因为此时物体受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等.而物体对水平面的压力和水平面对物体的支持力是一对相互作用力,大小也相等.所以此时压力大小等于其重力大小.

师:放在水平面上的物体,若受到竖直向上的拉力(或受到竖直向下的压力),但物体仍静止于水平面上,物体对水平面的压力大小还等于其受到的重力大小吗?

生:不相等,因为物体受到的拉力与支持力总的等效力才与物体受到的重力是平衡力,即支持力小于重力,而压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,故压力大小也小于其所受到的重力大小.

师:很好,请归纳一下压力与重力的关系.

生:压力是垂直作用于物体表面上的力,重力是由于地球吸引而使物体受到的力,两者是根本不同的.只有当物体在水平面上(不论静止还是运动)且在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力时,压力的大小才等于物体重力的大小.

点评 计算压强时,许多学生对压力大小的认识往往理解不深,因为一般放在水平面上的物体对水平面产生的压力大小刚好等于物体所受的重力大小,故造成许多学生不加思考便认为压力大小就是物体重力大小的误区,导致解题混乱.本案例通过教师精心设计的问题引领,层层深入,促使学生深度思考,把存在于学生头脑中压力的模糊认识,通过二力平衡及相互作用力的知识分析,从理论上分清了压力大小与重力大小的关系,学生对压力大小的认识是深刻的.通过这种问题引领促使学生深度思考,学生对物理概念的学习和思维能力的提升与只会死记硬背重复做习题式的浅层学习效果是不可同日而语的.

对基本概念的理解,需要多引导学生思考几个“为什么?”:为什么要引入该概念?该概念的物理意义是什么?该概念的含义是什么?该概念的数学公式和图像意义?怎样测量?有没有易混淆的概念?它们之间的区别和联系是什么? 等等.对概念的理解,应抓住概念的本质特征,通过知识间的联系和概念之间的辨析,深入思考,才能达到深刻理解.

2 “问题引领、深度思考”教学模式在规律教学中的应用

案例2 【电磁感应】

师:如图2甲所示,在探究电磁感应现象时,导体怎样运动才能使导体中产生电流?为什么呢?

生:闭合开关,导体水平向左或水平向右运动.因为此时,闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流.

师:很好.导体一定要水平运动才能产生感应电流吗?

生:不一定,导体斜向上或斜向下运动也切割了磁感线,导体中也会产生感应电流.

师:不错.若导体不动,还能产生感应电流吗?

生:能,导体不动时,把马蹄形磁铁水平向左或向右运动.

师:很好.若导体和马蹄形磁铁同时运动,还能产生感应电流吗?

生:能,当导体和马蹄形磁铁同时向相反方向运动时,导体中也会产生感应电流.

师:很棒.你能归纳一下如何判断导体中是否会产生感应电流吗?

生:先把磁体磁感线画出来,若闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的相对运动,导体中便会产生感应电流.

师:聪明.如图2乙所示,当条形磁铁插入闭合线圈时或从闭合线圈中拔出时,电路中能产生感应电流吗?为什么?

学生思考,讨论后回答,老师演示实验验证,加以说明.

点评 本案例通过问题引领,层层递进,拓展提高,有效打破了学生的思维定势,促使学生思考不断深入,从而让学生对电磁感应产生的关键条件――导体切割磁感应线运动,有了全面而深入的理解.通过创设“问题引领”,让学生学会深度思考,学生的思考习惯可以得到培养,学生的批判性思维和创新思维才能得以形成.

对基本规律的理解,需要多引导学生思考几个“如何”:该规律是如何建立起来的?如何确定该规律成立的条件或适用范围?如何进行规律的表述?如何应用该规律解决实际问题?等等.基本规律要熟悉,对规律的理解,也应抓住规律的本质特征,注意条件,打破思维定势,多角度深入思考,才能深刻理解并灵活应用规律.

3 “问题引领、深度思考”教学模式的应用

案例3 【液化】

师:寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会起“汗水”,这是什么样的物态变化?是怎样形成的?

生:这是水蒸汽遇冷变成小水珠的液化现象.

师:对.那么,“汗水”发生在玻璃的里面还是外面呢? 为什么?

生:发生在玻璃的里面.因为室内的温度高,室内温度高的水蒸汽遇到冷玻璃降温便液化成小水珠形成了汗水.

师:真棒.那么在夏天空调车里,有时汽车玻璃窗上也会起“汗水”,此时“汗水”发生在汽车玻璃的里面还是外面呢?为什么?

生:此时“汗水”发生在玻璃的外面,因为外面温度高,车内温度较低,外面温度高的水蒸汽遇到冷玻璃降温便液化成小水珠形成了汗水.

师:好,思路非常清晰.“汗水”到底出现在玻璃的哪一面?你能从液化产生的条件加以说明吗?

生:液化产生的条件:其一是降低温度;其二是压缩体积.若降低温度,温度高的水蒸汽遇到冷的物体如玻璃,水蒸汽才会液化成汗水,故“汗水”应出现在温度高的一侧.

点评 本案例通过问题引领,举一反三,诱导学生紧扣从液化产生的条件进行分析,探究玻璃上“汗水”形成的原因,达成“知其然,知其所以然”.通过深入思考,加深了知识的理解和应用,有效地避免了学生的“死记硬背、不动脑子”的机械学习方法的弊端.

物理知识从生活实际到高科技前沿,其应用十分广泛.平时教学中,教师不仅要使学生学习物理知识,更重要的是引导学生把学习的物理知识与社会实践与生活实际相结合,达到“学以致用”的目的.利用“问题引领”,使学生从平时熟视无睹的现象中,开动脑筋,提炼出物理模型,学会运用所学知识自觉去分析和解决物理问题.在应用中可以纠正对概念的错误理解,逐步达到掌握物理知识的本质特征,让物理知识充分地为我们服务,同时提高我们思维的广度和深度,有效提高物理素养和实践能力.

4 “问题引领、深度思考”教学模式在物理解题中的应用

案例四 【测量花生油的密度】

实验室提供了下列器材:烧杯一个(无刻度)、弹簧测力计一个、实心物块(密度大于水)一个、细线、足量的水和花生油.请你写出测量花生油密度的实验步骤及ρ油表达式.

师:题目中需要测量花生油的密度,需要用到什么知识?需要知道哪些物理量?

生:因为没有天平和量筒,故不能直接测量.而题目提供了弹簧测力计,故需要用到浮力知识.根据ρ油=F浮油/gV排油,需要知道物块浸没在花生油中所受的F浮油和物块排开花生油的体积V排油,也即物块的体积V物.

(教师利用思维导图把学生思维分析过程板画

出来)

师:思路正确.那么如何求出物块浸没在花生油中所受的F浮油?

生:利用称重法,先用弹簧测力计测出物块在空气中所受的重力G,再把物块浸没在花生油中,读出弹簧测力计的示数F拉1,则F浮油=G-F拉1.

师:对.如何求出物体的体积V物?

生:把物块再浸没在水中,物体的体积V物转化为物块排开水的体积V排水.

师:巧妙.那如何求出物块排开水的体积V排水?

生:利用浮力知识,V排水=F浮水/ρ水g, ρ水已知,故只需要测出物块浸没在水中时所受的浮力F浮水.

师:真棒.那如何测出物块浸没在水中时所受的浮力F浮水?

生:利用称重法,先用弹簧测力计测出物块在空气中所受的重力G,再把物块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F拉2,则F浮水=G-F拉2.

教师充分肯定后,引导学生观察完整分析的思维导图(图3),“悟”出测量的解题方法,进而按分析思路的反过程(逆向思维法),写出ρ油表达式.

点评 本题条件分散、隐蔽,若从已知直接求出结果是非常困难的.本案例解题时利用逆向思维的方法,结合思维导图,老师利用问题引领,从所求结果倒过来分析,一直推至已知,结果过程豁然开朗.解题时只要从后一直往前写出各步骤即可,条理清晰,思维严谨,学生的思维达到深度优化.

对于综合题,部分学生总感束手无策,无从下手,这是缺乏深度思考的表现.良好的解题习惯养成,首先要仔细审题,挖掘隐含条件,弄清题中叙述的物理过程,明确题中所给的条件和要求解决的问题,特别是要重视做题时的分析思考习惯,充分利用思维导图帮助分析,学会分析解题方法,才能找到最佳解题方案,同时有效锻炼了思维,这才是物理学习的关键.

深度思考追求对事物本质的理解.只有教师的深度思考,才会有对学生的有效引领.故教师在促进深度思考上要先作好表率,提高自己这些方面的科学素养:发现问题的眼光、设计问题的程序、思考问题的角度、解决问题的引导、归纳问题的深刻、反思问题的习惯、捕捉问题的敏感、生成问题的智慧.

推进深度思考,首先要培养问题意识,能够根据平时教学,及时发现有意义、有价值的问题,让问题成为思维探究的对象,在学生心里造成一种悬而未决但又必须解决的求知欲望,从而把问题意识转化成一种学习探究的驱动力.深度思考的重要方法是批判性思维,故要培养学生批判性思维.批判性思维的特点是强调提出有意义的问题,考虑解决问题的多种可能性,同时拒绝思维定势,追求创新成果.深度思考的价值,不是以标准答案去束缚学生的思想,而是给予一个学习的机会,提供一个论证的机会,捕捉一个发展的机会,创设一个感悟的机会.

如何才能提高思维能力范文6

关键词:会计;创新能力;教学;方法

著名政治家俞可平教授认为,所谓创新即抛弃墨守成规的观念和方法,将新的思想和方法付诸实践中,创造出新奇、不同于现实存在的事物的新东西,从而改善事物的现状[1]。一个不经创新改造的事物随着社会的进步终会被淘汰,一个没有创新能力的国家则很难屹立于世界先进的国家之林。在改革开放后经济全球化的新形势下,会计技术也要适应世界的要求走向国际化,然而如何使会计与国际接轨?如何提高会计技术?这些都是会计行业中所要面临的迫切的问题,这就要求会计专业人才要具有与时俱进的精神,要求教师在会计教学中注重培养学生的创新能力。

一、学生创新能力培养的必要性

(1)适应新形势下社会的变化。2001年我国加入WTO以来,经济逐渐面向国际快速发展,也促使了市场竞争越来越激烈,企业面临的挑战也越来越多[2]。然而企业在经济全球化的形势下则应充分考虑到自身应如何发展,如何与国际接轨,如何使企业在激烈的市场中立于不败之地,这就要求无论是企业中的人事管理还是财务管理等方面都具备创新精神。一个人、一个企业乃至一个民族、国家具有了创新精神才能学会如何创新思维、如何进行创新实践以及如何利用创新技术等解决生活实际中的困难。在经济全球化的今天,拥有创新人才的多少以及创新能力的高低,已经成为了一个民族发展程度高低的关键性因素。作为一名教育工作者,教师应注重对学生创新能力的培养。

(2)教育目标的要求。1983年邓小平在教育方面提出了“三个面向”,即教育要面向现代化,面向世界,面向未来,从而捋清了教育的路线以及目标,在目标的实现过程中,创新发挥了关键性的作用,这就决定了我国教育的方针必须重点放在学生创新能力的培养上[3]。相关研究证明,传统的教育体制显然已经制约了学生创新思维和能力的提高,有碍于建设富强、现代化国家目标的实现。现代社会科技迅猛发展,应改变原先的继承为主、传授知识为主以及标准化训练为主的教育方式,应着重强调教育职能向创新为主、开发创造力为主和培养多样化的个性为主的转变。

二、会计教学中对学生进行创新能力培养的方法

(1)通过对学生好奇心的利用,从而激发学生的创新意识。众所周知,大部分科学家的创作发明都源自于其自身的好奇心,好奇心是新事物得以创造发明的关键性因素,是创造型人才主要特征之一。然而,对于正处于求学阶段的学生,好奇心是他们的天性,有好奇心才有对新知识不断追求的欲望,才有与众不同、独特、新颖的思维方式,才会有独特新奇的创造发明。由此可知,好奇心其实就是一种积极进取的精神,这种难能可贵的好奇心正是学生得以激发创新精神的主要条件之一。在会计专业课教学过程中,教师应该善于利用学生的好奇心,依据教材的内容创设新颖生动的情境,营造活跃的教学氛围,从而突出教材的重点,使学生从内心深处得到触动,激发学生的创造性思维。在情境教学中,教师应适时提出具有启发性的问题,并引导学生如何去发现、探索和解决问题。例如在《基础会计》教学过程中,当教师讲授到企业资金的筹集和运用等知识时,教师可将学生分为几个小组,由小组通过调查问卷等方式调查并选择假如自己创业时有关于资金筹备的途径等[4]。

(2)诱导设疑,激发创新思维。基础会计与实际有着密切的联系,并且职业性较强,学生工作时应按照会计制度的“钢性”原理而进行操作,然而现实具有较为复杂多变的特性,因此有时候并没有统一的标准答案。大部分学生在进行学习时,由于受到传统教学观念的影响,很少向教师提出有关于课程内容的疑虑和观点等,束缚了自身创造性思维。教师在教学过程中,应该注重对学生创造性思维的培养,鼓励学生敢于发表内心的想法和对相关课程内容的质疑,使学生有施展天赋和才能的机会,从而培养学生勇于探索的精神,促进创造性思维的发展。例如,教师讲“借贷记账法”时,应先要求学生预先对课文内容进行预习,让学生记下在预习过程中所遇到的疑问,待进行课文教学时向教师提出疑问,教师则耐心引导学生,使其找到解决问题的方法。

(3)创设各类会计实践活动,鼓励学生参与其中。培养学生创新能力的有效途径是鼓励学生参与各类会计实践活动。会计是一门具有很强实践性的课程,源于实践,又用于实践。实践教学是会计专业课程教学的重要内容之一,教师在进行教学时应该注重理论与实践的相结合[5]。教师可组织学生进行校外社会调查、实地调查,举办智力竞赛、技能竞赛、专题讲座等,从而使学生的创造力、想象力、自主能力等得到自由发挥。教师还可分阶段、分课程地组织学生进行仿真模拟实践,把学生所学过的散乱、复杂的会计知识系统化、生活化,达到学以致用的效果,并鼓励学生在教师的协助下自主地、科学地解决实践活动过程中所遇到的问题,从而培养学生创新精神和独立自主的能力。此外,学生还应利用寒暑假等时间,参加校外会计协会的实践活动,到工厂或者其他单位亲身感受其会计工作的环境、氛围,且亲身进行难度适中的会计工作,感受会计职业的重要性及其乐趣,从而全方面提高自身的职业素质。通过使学生参与各类会计实践活动的方式,可以巩固学生会计基础知识,有利于学生创造性思维的培养。

(4)以多媒体现代教学设备为主,黑板教学为辅。在传统的教学模式中,黑板扮演着不可或缺的角色,但随着科技的日益进步,以及教育行业的不断发展,黑板教学逐渐被多媒体教学所替代,因此教师应积极创造环境使学生适应各种全新的教学模式,并在这样的新型教学模式下积极调动学生学习的积极性、培养学生创造性思维。例如教师在讲到“会计账簿以及会计凭证”时,如果教师手边没有真实存在的账簿以及凭证,教师可借助互联网进行搜索、搜集资料,利用多媒体屏幕影像等显示所要讲述的内容,丰富学生视听感知,从而全面调动学生积极性,使课程内容变得更为直观易懂,这有利于学生掌握教师所教授的内容,并在此基础上,激发学生思维,提高学生自主能力,促进学生创造性思维的培养。