基于計算思維與翻轉(zhuǎn)課堂的計算機應用基礎(chǔ)教學改革

1、    基于計算思維與翻轉(zhuǎn)課堂的計算機應用基礎(chǔ)教學改革    鄧波+付衛(wèi)平摘 要： 針對計算機應用基礎(chǔ)課程教學現(xiàn)狀，運用計算思維，通過任課老師制作教學視頻等教學資源，使學生成為學習主體，并及時進行教學評價，快速了解學生的學習情況，打造翻轉(zhuǎn)課堂。關(guān)鍵詞： 計算思維 翻轉(zhuǎn)課堂 計算機應用基礎(chǔ) 微視頻一、計算機應用基礎(chǔ)課程教學現(xiàn)狀1.教學內(nèi)容多，知識龐雜?，F(xiàn)在計算機基礎(chǔ)課程內(nèi)容主要包括：計算機基礎(chǔ)知識、操作系統(tǒng)、office辦公軟件的應用、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識等，課程內(nèi)容龐雜，而課時又普遍較少，教師無法深入講解，學生學的深度不夠。2.生產(chǎn)實踐與教學內(nèi)容脫節(jié)。教學內(nèi)容滯

2、后，比如操作系統(tǒng)內(nèi)容是windows7時，大家已大范圍在用windows8等更高版本，這讓學生所學理論與生活實際應用有出入，影響學生的積極性。3.不同區(qū)域?qū)W生差異大。由于學生來自全國不同的地方，接收到的計算機知識差異大，傳統(tǒng)的課堂教學模式是集中式的，采用固定的時間和地點，學生學習是被動型的，教師傳授知識，學生被動地接受知識，所授的信息完全一樣，進度相同，從而忽視了學生的個性、基礎(chǔ)及學習能力的差異，不利于個性化教學。二、計算思維、翻轉(zhuǎn)課堂的概念及特征計算思維就是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念去解決問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為等涵蓋計算機科學的一系列思維活動1。該概念是由美國卡內(nèi)基·梅隆大學的

3、周以真教授提出的。他認為計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化。抽象是把一個看起來復雜的問題通過簡約、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法轉(zhuǎn)換成多個簡單的小問題的求解過程；自動化是充分利用計算機來加快海量數(shù)據(jù)的處理能力，從而彌補人類速度慢的不足。隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展，計算思維已成為大家都會用到的工具，它是一種科學思維，并能與邏輯思維及實證思維共同組成人類的三大思維，用來認識和改造世界。計算思維具備如下主要特征：1.明確性。計算思維的目標明確就是為了解決實際問題。它就是將實際生活中的問題以抽象化和程序化的形式表現(xiàn)出來，包括發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、確定問題、求解問題。在教學過程中，要注意培養(yǎng)學生依據(jù)已有的知識體系，利用計算思維

4、的方式描述和解決問題。2.可行性。計算思維方法是計算思維的核心。計算思維的方法很多，各種算法及各類問題的求解方法都是計算思維方法。一個完整的算法必須符合相應的語法規(guī)則及要求，必須保證每一步的操作都是正確可行的。3.重構(gòu)性。計算思維強調(diào)用啟發(fā)式思維解答問題，通過計算海量數(shù)據(jù)，在時間和空間、處理能力和存儲容量之間進行權(quán)衡，通過算法過程的構(gòu)造及實施解決給定的問題。翻轉(zhuǎn)課堂就是在當前信息化教學環(huán)境中，教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前應完成對教學視頻等資源的觀看和學習，教師和學生在課堂上共同完成作業(yè)答疑、互動交流和協(xié)作探究等一系列活動的新型的教學模式2。在翻轉(zhuǎn)課堂教學中，課前、課上和

5、課后，所有學生都能夠依據(jù)自身的實際情況，設(shè)定不同的學習步調(diào)，真正實現(xiàn)了分層次學習，解決了非計算機專業(yè)學生計算機應用基礎(chǔ)水平的差異的問題。學生在學習中遇到困難時，能得到教師有針對性地指導，教師也可以根據(jù)不同專業(yè)學生布置不同的任務(wù)，真正實現(xiàn)個性化學習，因材施教，培優(yōu)補差。翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點如下：1.由于學生的學習節(jié)奏和時間由學生自行安排，學生可以反復觀看重點難點視頻或跳過自己已知曉的內(nèi)容，這樣避免了學習節(jié)奏和時間被教師左右的現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學生主觀能動性，是一種真正意義上的多層次學習活動。同時，對學生的弱勢科目學習有所幫助。2.翻轉(zhuǎn)課堂學習是在寬松環(huán)境下進行的，而且有實驗視頻和情境素材的配合，使預習內(nèi)

6、容由呆板、單調(diào)的枯燥文字變成了有聲有色的視頻，這樣更好地激發(fā)了學生的學習興趣。3.網(wǎng)絡(luò)資源可以供學生隨時查閱、復習、共享，有利于學生靈活利用學習資源?？梢苑磸驮佻F(xiàn)實驗視頻，更好地幫助學生掌握好課本的基礎(chǔ)知識，真正實現(xiàn)教育資源共享，充分發(fā)揮集體智慧。4.翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式極大地豐富了教學內(nèi)容，增加了教學信息量，學有余力的學生可以獲得更多課外延伸的學習資源，這對拓寬學生的視野、培養(yǎng)學生的各方面綜合素質(zhì)起到顯著的作用。三、采用計算思維、翻轉(zhuǎn)課堂教學方法探討教學改革計算機應用基礎(chǔ)的很多內(nèi)容都對計算思維提供了生動的案例和很好的詮釋。教師在教學內(nèi)容的組織上應按照教學大綱首先歸納出知識單元，然后梳理出知識單

7、元中所涉及的計算思維，這樣就要求教師改變傳統(tǒng)的教學方法。在傳授知識的同時引出思考，將知識的傳授轉(zhuǎn)變成基于知識的思維的傳授，講授可以實現(xiàn)的思維，凸顯計算思維能力的引導。學習目標是教學內(nèi)容設(shè)計和實施的落腳點和出發(fā)點，對課堂教學的順利運行具有導向作用，而教學大綱則是教學內(nèi)容設(shè)計的依據(jù)所在。因此，在計算機應用基礎(chǔ)教學設(shè)計過程當中，教師要首先引導學生對問題進行抽象和分析，掌握所涉及的計算原理，然后通過抽象與自動化，讓學生形成問題求解思路，重點是要設(shè)計好教師與學生的互動環(huán)節(jié)，要給學生提問題的機會，然后要善于引導廣大學生積極有效地思考和討論，給學生足夠的時間，鼓勵學生回答問題，探索問題求解的方法。這就要求教

8、師必須事先精心設(shè)計好每堂課的教學內(nèi)容，重點要放在培養(yǎng)學生的思維能力上。如在講計算機系統(tǒng)組成時，可介紹圖靈機模型設(shè)計思想；在講操作系統(tǒng)時，介紹進程控制等引出的思維，并注意引導學生在學習中進行知識的總結(jié)和歸納。利用翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)教學，首先要針對計算機應用基礎(chǔ)課堂教學的特點，第一，學校應具有基本而良好的硬件和軟件資源環(huán)境，可以有效保證翻轉(zhuǎn)課堂的開展。第二，授課對象均為不同專業(yè)的大一學生，學習積極性高，具備有一定的知識獲取能力和自主學習的能力；第三，班級人數(shù)一般有50人左右，因而可以將學生進行分組教學，如每5人作為一組，授課教師要盡可能地兼顧各個小組協(xié)作、交流的學習過程，對學生要有個性化的指導。具體的教

9、學環(huán)節(jié)設(shè)計包含以下三個方面的內(nèi)容：1.課前：一方面，授課教師需要多方面準備好課程教學資源，從參考書籍、往年課件、電子教案、微視頻及相關(guān)的學習網(wǎng)站等盡可能多地搜集素材，采用較為專業(yè)的視頻錄制與后期制作軟件，制作出翻轉(zhuǎn)課堂的微視頻，制作完后，要將該視頻及其他相關(guān)文檔上傳到網(wǎng)絡(luò)課堂中，方便廣大學生隨時下載。同時，教師要將課前的學習任務(wù)、目標布置給學生，安排學生們在靈活的時間內(nèi)進行自學，及時統(tǒng)計好學生在學習過程中反映出的問題，了解學生們的學習進度和其他教學反饋情況。另一方面，學生在了解教師布置的學習任務(wù)后，可以根據(jù)自身的實際情況選擇學習資源，自由地掌握學習時間觀看教學視頻，精力富余的學生還可以瀏覽相關(guān)

10、的網(wǎng)絡(luò)公開課及其他擴展的資源。學生要不斷總結(jié)自己學到的知識并發(fā)現(xiàn)自己在學習中出現(xiàn)的問題，將問題及時反饋給每個組的組長，組長然后將問題匯總后統(tǒng)一反饋給教師，教師再將問題進行分類，提供解題方案。2.課中：課堂上教師作為課程的指導者，要引導學生進行分組討論、鞏固性練習和復習，通過合作探究、鞏固練習、個性化指導、總結(jié)點評等教學過程，在實施過程中注重交流，在協(xié)作探究的過程中促進知識的消化吸收。3.課后：教師要及時進行客觀評價，并作為平時成績進行登記，作為對學生所學成績的反饋，對學生有很好的鞭策作用?？傊?，采用計算思維與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的模式，通過實踐教學，教學優(yōu)勢比較明顯，凸顯了學生的學習主觀能動性培養(yǎng)，課程教學的關(guān)鍵在于教師的具體授課方式、方法及學生主動學習的態(tài)度，但在師生之間的直接交互性上還是受到了一定的限制，教師不