思維教學在大學計算機基礎教學中的應用研究

羅芳++劉衛國

摘 要：如何培養學生的計算思維能力、如何適應MOOC等互聯網時代學習的新形勢？大學計算機基礎教學需要改變以往傳統的教學模式，進行相應的教學改革。本文闡述了思維教學理論的相關研究，根據杜威的“思維五步法”提出在計算機基礎教學中應用情境教學法，根據斯滕伯格的三元教育觀提出多元策略模式，將照本宣科策略、問答策略和對話策略結合起來運用到計算機基礎教學中。

關鍵詞：大學計算機 計算思維 思維教學

目前，大學計算機基礎教學面臨很多新的挑戰。比如，如何在教學中培養學生的計算思維能力？怎樣應對MOOC等一系列的互聯網學習方式的沖擊？然而，在新的形式下，大部分學習依然采用傳統的教學模式進行大學計算機基礎教學。傳統的教學模式基本流程都是老師將知識梳理，然后通過課堂講授傳輸給學生，這樣的模式下，學生的學習是被動的，也是封閉的，老師講什么，學生學什么。這種單一的教學模式不利于培養學生的計算思維能力，也無法應對互聯網時代學生對于學習的要求，必須進行相應的改革。如何改變傳統教學模式以適應新的學習要求呢？本文將思維教學引入大學計算機基礎教學中，研究探討通過思維教學理論改變傳統的教學模式。

一、思維教學理論

在教育界，思維教學理念自古就有，比如我國教師鼻祖孔子推崇的“啟發式教學”，西方哲學先賢蘇格拉底實施的“產婆式”教學，都脫離了淺層次的知識傳遞，體現了思維教學的思想。盡管思維教學理念已存在千年，但真正作為一種教育思想，在教育實踐領域提出是在20世紀初，美國著名教育學家杜威在《我們如何思維》一書中，對思維訓練（思維教學）進行了深入、系統地論述。至此，思維教學思想引起了哲學家、心理學家以及教育學家的高度持續的關注。思維教學強調以學生為中心，以培養學生思維能力為目的，在大量的思維教學研究成果中，最有影響力的是杜威的“思維五步法”和斯滕伯格的三元教育觀。

1.杜威的“思維五步法”

杜威的認為，成功的教學應該是訓練學生的思維，然而怎樣才能在教學實踐中實施思維教學呢？為了使思維教學有行之有效的操作模式，他提出了“思維五步法”：第一，為學生創造真實的經驗的情境，幫助學生提出疑難問題；第二，在這個情境內部產生一個真實的問題，作為思維的刺激物；第三，學生通過觀察、搜集事實材料，提出解決問題的各種假設；第四，想出解決問題的方法；第五，通過應用來檢驗他的想法。“思維五步法”是從直接經驗出發，引導學生思考問題，解決問題，在問題的解決過程中，學生學到的不僅是知識，更是思維方法。

2.斯滕伯格的三元教育觀

斯滕伯格認為教學的主要目標是教會學生思維，提供思維技巧，成為思維高手。他從心理學的角度研究思維教學，提出了“三元智力理論”，將思維劃分為分析性思維、創造性思維和實踐性思維三大類。這三類思維有著不同的心理機制，教師可對學生進行針對性的補償教育，為此，他提出三種促進思維發展的教學策略：第一種策略是以講授為基礎，稱為照本宣科策略；第二種是以事實為基礎的問答策略；第三種是以思維為基礎的對話策略。目前我們的教學多是采用照本宣科策略，教師將教材內容講授給學生，師生之間缺乏互動，不利于創造性思維和實踐性思維的培養。

二、思維教學在大學計算機基礎教學中的運用

當前大學計算機基礎教學強調培養學生的計算思維能力，在教學實踐中培養學生的計算思維能力需要采取不同以往的教學模式與方法。因為思維教學也是強調培養學生的思維能力，所以將思維教學的方法運用到大學計算機基礎教學中能較好地幫助實現計算思維能力的培養。以思維教學理論中杜威的“思維五步法”和斯滕伯格的三元教育觀為指導，我們在教學中根據不同內容采取情境教學模式和多元策略模式。

1.情境教學模式的運用

情境教學模式源于杜威的“思維五步法”，基本方法是構建一個真實的情境，將要學習的知識融入其中，通過學生的觀察與發現去尋求解決辦法，在解決問題的過程中學到相關的知識。例如在講授計算機網絡這個部分時，關于網絡的很多基本概念學生聽起來非常陌生抽象，比如網絡地址、路由器、網絡如何互聯等等。如果單純的講理論知識，學生覺得枯燥無味，我們運用情境教學法，先構造一個真實的情境，設想你新買了一臺電腦，要想將這臺電腦接入互聯網，應該怎么做？從這個情境出發，以當事人的身份一步步發現問題，首先要了解接入互聯網有哪些方式？需要準備哪些連接設備？根據電腦的實際情況，需要安裝哪些軟件？等等，然后分析具體情況，給出解決方案。圖1是情境教學模式流程。

采用情境教學模式，可以激發學生主動學習的積極性，理論知識的學習融入到解決問題的過程中，也利于學生活學活用。在計算機基礎教學中，理論知識比較集中的知識點都可以采取情境教學模式。比如，學習計算機體系結構這個部分就可以構建自己購買安裝計算機的真實情境，需要配置哪些硬件？怎樣裝配？需要安裝哪些軟件？等等。在解決這些問題的同時，學習到了關于計算機的硬件結構、軟件構成等一系列知識。采用情境教學模式，還可以鼓勵學生通過各種渠道自己學習解決問題，包括參看相關書籍，特別是利用網絡資源自己尋找解決問題的辦法，這樣有利于培養學生自學的能力和獨立思考的能力。

2.多元教學策略的運用

斯滕伯格提供了三種可供選擇的教學策略，即照本宣科策略、問答策略和對話策略。照本宣科策略以講授為基礎，最適合傳授新的知識內容；問答策略以事實為基礎，比較適合復習剛學過的知識以及測試學生學習情況；對話策略則是以思維為基礎，鼓勵課堂討論，在關鍵時刻激發學生的思維，比較適合培養學生靈活運用所學知識的能力。在以往的教學中，我們通常采用前兩種策略，忽略了對話策略的運用，將三種策略結合起來可以更好地培養學生的計算思維能力。圖2是關于操作系統這個部分不同策略的運用。

如果單純采用照本宣科策略，概念抽象難懂，學生學起來興趣不大。采用多元教學策略，先通過問答策略，從學生比較熟悉的手機操作系統入手首先讓學生對操作系統有比較直觀的感受，然后采用照本宣科策略傳授關于操作系統的概念等理論知識，再通過對話策略，讓學生運用所學知識去分析了解不同操作系統的異同。采用多元策略可以激發學生的學習興趣，增加課堂上師生之間的互動交流，更好地培養了學生的思維能力。

三、結語

將思維教學應用于計算機基礎教學中，不僅可以幫助學生培養計算思維能力，還能拓寬學生的視野，幫助學生學會借助各種渠道學習計算機知識，比如在情境教學模式中，為了解決問題，學生們需要學習相關的知識，如何學習？可以鼓勵學生通過互聯網學習的手段獲取，如MOOC、百度搜索等。思維教學研究已逾百年，有非常多的研究成果和理論，如何將這些成果和理論很好的運用到計算機基礎教學中是非常值得研究的方向。

參考文獻

[1]趙國慶.思維教學研究百年回顧[J].現代遠程教育研究，2013（6）：39-49

[2]徐文娟，楊承印.斯滕伯格三元教育觀及其對教學的啟示[J].新課程研究，2015：6-8

作者簡介

羅芳（1973-），女，博士，講師，研究方向：生物信息學，人工神經網絡，計算機教育。

劉衛國（1963-）男，博士，教授，研究方向：網絡與信息安全，智能信息處理，計算機教育。endprint