‘壹’ 如何培养小学生的计算思维
计算思维能力的培养,可以通过多种手段和方法去实现。任何包括计算思维在内的操作方式都可以去尝试。
比如,对于低年级的小朋友来说,可以让孩子们对气球进行分类,红色气球有几个,绿色、蓝色、黄色等等各有几个,然后让他们计算红色气球加上绿色气球一共多少只,红色加蓝色一共多少只,班里一共有多少小朋友?如何把气球进行分配等等。这些小朋友通过运算,就可以提高计算思维能力。
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
利用一些玩具也可以实现,比如积木,可以让小朋友对积木进行分类,圆柱形的有多少个,长方体有多少个,正方体有多少个,球形有多少个等等,然后可以让小朋友搭建一个自己喜欢的玩具,搭建好了,再进行统计,用去了多少个球体、圆柱体、正方体和长方体,还剩下了多少个等等,让小朋友在玩中去锻炼计算思维。
数字游戏也是很好的提高计算思维的方式。比如7的倍数的游戏。游戏规则是,大家围成一个圈依次报数,报数范围可以限制在1-100之间。遇到带有数字7,或者7的倍数的数字时,就不要报数,而是以鼓一下掌或者拍一下桌子表示,如果谁表达错了,就是输了。
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
例如,在7的倍数7、14、21、28、35等数字时也是不能报的,要鼓掌或者敲桌子,如果犯错了,可以罚唱歌、表演节目等,在这样的游戏中,可以锻炼孩子快速的计算思维和反应能力,而且孩子们还会玩的很开心,要想不输的话,就要好好学习乘法口诀了。
“计算性思维”归根结底是根据孩子的思维发展规律,培养数理逻辑能力。我们可以先利用一些玩具和实物进行培养,再过度到编程的学习上,这样会更加自然。
(1)涂鸦、串珠、玩拼图——形象思维第一步
学龄前3-6岁的孩子主要以培养形象思维为主。比如,问孩子“3+2等于几”,对于这个年龄段的孩子其实并不那么容易,但若问他们“3个珠子和2个珠子放在一起是几个珠子”,大多数孩子会觉得好算很多。
因此,这一阶段“玩”实物能够有效的训练孩子的思维。
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
我们可以用:
串珠子,让孩子研究串成有规律、间色不同的图案; 涂鸦填色,比如在一组直线排列的三角形填上顺序为“红、黄,红、黄,红、黄”的颜色,或是推测下一个图形的颜色; 拼图,让孩子对具体的形象、结构产生认识。
除了“有序”的练习,创造性的串珠制作和发挥想象力的涂鸦也能对孩子思维的提升有很大帮助。
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
(2)数学游戏、棋类、魔方——抽象逻辑逐步养成
6-11岁是培养孩子抽象逻辑思维能力的关键时期。让孩子通过观察分析,逐步学会对事物进行概括、抽取出事物的特性,形成概念,并进行推理及判断。
数学游戏是典型的计算思维与逻辑的练习方法。
比如下面这个题目:
把写着1到100这100个号码的牌子,像下面这样依次分给四个人,让孩子判断第73号牌子会落在谁的手里?
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
想要解开这道题目,孩子需要运用逻辑推理,找出数字的排列规律,通过思考和探索数学问题,尝试找到比“穷举”更快更有效的办法,从而得到思维的提升。
除此之外,棋类、魔方也是有效提升儿童思维能力的方式:
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
(3)日常对话—逻辑是计算性思维的重要部分
千万不要忽视了与孩子的日常对话,这对训练孩子的思维能力是有很大影响的:
①强调日常对话中的因果关系
明辨因果关系是逻辑思维的基础能力之一。比如,去公园的时候告诉孩子:
因为今天天气很热,所以你现在口渴了;因为你口渴了,所以你需要喝水。
孩子并不一定能理解这里的因果联系,但如果父母在表达的过程中注重逻辑,也会在潜移默化中影响孩子的思维方式。
②教孩子区分事实和观点
教孩子区分事实和观点是美国小学课堂上教孩子思辨的重要课题之一,就是“fact or opinion”(事实还是观点)。
计算思维≠编程!该如何培养孩子的计算思维?
事实,包括太阳是热的、蛋糕是甜的、A是字母表里的第一个字母、蜘蛛有八条腿;而观点,包括“我喜欢晒太阳”、“蛋糕很好吃”、“我不喜欢背古诗”、“我觉得蜘蛛很可怕”。
平时有意识地引导孩子,区分Ta 表达的是感情、观点,还是道理、依据,这对于Ta 以后分析问题和做判断是非常有用的,同时也是日后思维发展的基石。
以上的方式仅供参考,培养孩子计算思维可以充分利用身边已有的资源和材料,采取寓教于乐的方式进行,对孩子的计算思维能力的培养将会事半功倍。
‘贰’ 计算思维的方法包括什么
计算思维的四种思维方式
计算思维是一种具有逻辑性和抽象化的科学计算的解决问题的能力,掌握了这种能力,今后将更加容易接受计算机的代码语言,用计算机容易识别的语言编码编程,人机对话将会变成更加容易。计算思维有四个方面,他们分别是分层思维、模式识别、流程建设和抽象化。
分层思维
怎样解决我们遇到的各种难题?分层思维帮助我们将复杂的问题拆解成小问题,把复杂的物体拆解成较轻易应付和理解的小物件,我们通过解决小问题而解决复杂的问题,使问题变得更加简单。
模式识别
任何事物都有相似性,模式识别正是教会我们寻找到事物之间的共同特点,利用这些相同的规律,去解决问题。当我们把复杂的问题分层到小问题时,我们经常会在小问题中找到模式,这些模式在小问题当中有相似点。
流程建设
流程建设是一步一步解决问题的过程,按照的一定的顺序完成一个任务,同样的事情人人都会学习操作。如果我们需要电脑完成一个任务,我们应该提前设计好每一步要做什么,这样就能顺利完成目标啦 !
抽象化
抽象化思维是将重要的信息提炼出来,去除次要信息的能力,掌握了抽象化的能力,我们就可以将一个解决方案应用于其他事物中,制定出解决方案的总体思路。
当我们的孩子掌握了以上四种思维方式,能够灵活运用计算思维,他解决问题的能力将得到大幅度的提升,他动脑筋的能力会比同龄的孩子都更加出色。
‘叁’ 怎样通过简便运算训练学生的思维能力
在数学基础知识教学中,应加强形成概念、法则、定律等过程的教学,这也是对学生进行初步的逻辑思维能力培养的重要手段
联系旧知,进行联想和类比。旧知是思维的基础,思维是通向新知的桥梁。由旧知进行联想和类比,也是寻求正确思维方向的有效途径
小学生的独立性较差,他们不善于组织自己的思维活动,往往是看到什么就想到什么。培养学生逻辑思维能力,主要是在教学过程中通过教师示范、引导、指导,潜移默化地使学生获得一些思维的方法
语言是思维的工具,是思维的外壳,加强数学课堂的语言训练,特别是口头说理训练,是发展学生思维的好办法
小学生简便计算能力的培养
在小学数学教学中,学生计算能力的高低直接影响着教师的教学质量,学生的学习的质量。因此,提高学生的计算能力,也就成了小学数学教学中要研究的重要课题之一。为了有效的提高小学生的计算能力就要采取多种措施和方法。因此简便计算能力是在学生数感发展,运算能力较强的基础上形成的,而简便计算能力的提高又能促进学生数感的发展和计算能力的增强。如何提高学生的简便计算能力呢?
一、抓口算,培养学生思维的敏捷性。
准确迅速的解题思维活动是思维敏捷性的重要表现。抓口算基本训练,能提高学生应用法则的能力。口算时应注意两点:其一,不动笔,动笔计算不利于提高口算能力,亦不利于培养学生思维的敏捷性。其二,计算时要有速度的要求,使学生有一种紧迫感。利用板条进行口算训练是很好的方法。
二、抓凑整,培养学生思维的灵活性。
思维的灵活性反映了思维活动在选择角度、运用方法、展开过程诸多方面的灵活程度。主要抓以下几方面的训练。(1)凑。就是把数凑成整十、整百等,再进行计算。即用凑整法,多加再减或多减再加。(2)分。就是把运算中的一个数拆开,分别与另一个数运算,便于凑整运算。(3)估。估算能提高学生的自检能力,提高速算的正确率,有利于培养学生思维的灵活性。估算,一般地把某些数估成与它最接近的整十、整百等,先估结果大约是多少,再精确做答。其次用估算检验。
三、勤归纳,培养学生思维的深刻性思维的深刻性。
是指思维活动的抽象程度与逻辑水平。主要抓住以下几方面训练。(1)合。根据凑整的特点,把两个数或两个以上的数合并,便于口算、心算。(2)转。转化运算方法,化繁为简,促使心算。引导学生总结规律,加深对知识的理解和记忆。(3)变。就是改变运算顺序,变型不变值。根据法则定义,改变运算符号和数据,促使学生对知识融会贯通。一是抓逆运算,二是掌握特殊性质,加深对题目的深刻理解,从而培养学生思维的深刻性,提高学生巧算能力。
四、精设题,培养学生思维的独创性。
思维的独创性一般表现为多思善想,新颖独特等特点。主要抓以下几个技巧进行训练。
1、略。根据0和1在运算中的特殊性,使计算步骤省略,从而培养学生独特的创新思维。
2、消。把两个相对应的数(如+3与 -3)对消,减少运算步骤,培养学生创新思维。
总之,在小学数学教学中,学生的计算能力不是靠一朝一夕能养成的。作为教师,首先自身要对计算法则、定律等运用自如,指导时才能得心应手,提高效果。同时训练应持之以恒,三天打渔两天晒网,是难见成效的。在计算教学中,做到不断思考,不断探索,不要单纯为了计算而计算,而要把它和目前新课标所倡导的生活实际、情感态度等结合起来,避免计算的单一性、枯燥性。所以只有通过简便运算,注重学生思维能力的培养训练,才能有效地提高教学质量,并能促进学生运算技能的提高
‘肆’ 计算思维是什么,计算思维不是什么
1、计算思维是人的,不是计算机的思维方式。
计算思维是人类求解问题的一条途径,但决非要使人类像计算机那样地思考。计算机枯燥且沉闷,人类聪颖且富有想象力。是人类赋予计算机激情。配置了计算设备,我们就能用自己的智慧去解决那些在计算时代之前不敢尝试的问题,实现“只有想不到,没有做不到”的境界。
2、计算思维是概念化,不是程序化。
计算机科学不是计算机编程。像计算机科学家那样去思维意味着远不止能为计算机编程,还要求能够在抽象的多个层次上思维。
3、计算思维是思想,不是人造物。
不只是我们生产的软件硬件等人造物将以物理形式到处呈现并时时刻刻触及我们的生活,更重要的是还将有我们用以接近和求解问题、管理日常生活、与他人交流和互动的计算概念。
而且,面向所有的人,所有地方。当计算思维真正融入人类活动的整体以致不再表现为一种显式之哲学的时候,它就将成为一种现实。
4、计算思维是根本的,不是刻板的技能。
根本技能是每一个人为了在现代社会中发挥职能所必须掌握的。刻板技能意味着机械的重复。具有讽刺意味的是,当计算机像人类一样思考之后,思维可就真的变成机械的了。
(4)简单计算思维方法扩展阅读:
优点内容:
计算思维吸取了问题解决所采用的一般数学思维方法,现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法,以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。
1、优点
计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计。
2、内容
计算思维中的抽象完全超越物理的时空观,并完全用符号来表示,其中,数字抽象只是一类特例。
与数学和物理科学相比,计算思维中的抽象显得更为丰富,也更为复杂。数学抽象的最大特点是抛开现实事物的物理、化学和生物学等特性,而仅保留其量的关系和空间的形式,而计算思维中的抽象却不仅仅如此。
‘伍’ 数学简便计算,有哪几种方法
数学简便计算方法:
一、运用乘法分配律简便计算
简便计算中最常用的方法是乘法分配律。乘法分配律指的是:
ax(b+c)=axb+axc
cx(a-b)=axc-bxc
例1:38X101,我们要怎么拆呢?看谁更加的靠近整百或者整十,当然是101更好些,那我们就把101拆成100+1即可。
38X101
=38X(100+1)
=38X100+38X1
=3800+38
=3838
例2:47X98,这样该怎么拆呢?要拆98,使它更接近100。
47X98
=47X(100-2)
=47X100-47X2
=4700-94
=4606
二、基准数法
在一系列数中找出一个比较折中的数来代表全部的数,要记得这个数的选取不能偏离这一系列数。
例:
2072+2052+2062+2042+2083
=(2062x5)+10-10-20+21
=10310+1
=10311
三、加法结合律法
对加法结合律(a+b)+c=a+(b+c)的运用,通过改变加数的位置来获得更简便的运算。
例:
5.76+13.67+4.24+6.33
=(5.76+4.24)+(13.67+6.33)
=30
四、拆分法
顾名思义,拆分法就是为了方便计算把一个数拆成几个数。这需要掌握一些“好朋友”,如:2和5,4和5,2和2.5,4和2.5,8和1.25等。注意不要改变数的大小哦!
例:
3.2×12.5×25
=8×0.4×12.5×25
=8×12.5×0.4×25
=1000
五、提取公因式法
这个方法实际上是运用了乘法分配律,将相同因数提取出来。
例:
0.92×1.41+0.92×8.59
=0.92×(1.41+8.59)
=9.2
‘陆’ 如何探讨计算思维
计算思维的本质是抽象(Abstract)和自动化(Automation)。它反映了计算的根本问题,即什么能被有效的自动进行。计算是抽象的自动执行,自动化需要某种计算机去解释抽象。
1. 计算思维的定义
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 等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
2. 计算思维的本质
从操作层面上讲,计算就是如何寻找一台计算机去求解问题,隐含地说就是要确定合适的抽象,选择合适的计算机去解释执行该抽象,后者就是自动化。
计算思维中的抽象完全超越物理的时空观,可以完全用符号来表示,其中,数字抽象只是一类特例。与数学相比,计算思维中的抽象显得更为丰富,也更为复杂。数学抽象 的特点是抛开现实事物的物理、化学和生物等特性,仅保留其量的关系和空间的形式,而计算思维中的抽象却不仅仅如此。堆栈是计算学科中常见的一种抽象数据类型,这种数据类型就不可能像数学中的整数那样进行简单的相“加”。算法也是一种抽象,也不能将两个算法简单地放在一起实现一种并行算法。
抽象层次是计算思维中的一个重要概念,它使人们可以根据不同的抽象层次,进而有选择的忽视某些细节,最终控制系统的复杂性。在分析问题时,计算思维要求将注意力集中在感兴趣的抽象层次或其上下层,还应当了解各抽象层次之间的关系。
计算思维中的抽象最终是要能够机械的一步一步自动执行。为了确保机械的自动化,就需要在抽象过程中进行精确和严格的符号标记和建模,同时也要求计算机系统或软件系统生产厂家能够向公众提供各种不同抽象层次之间的翻译工具。
计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计。
3.计算思维的关键内容
当我们必须求解一个特定的问题时,首先会问:解决这个问题有多么困难?怎样才是最佳的解决方法?当我们以计算机解决问题的视角来看待这个问题,我们需要根据计算机科学坚实的理论基础来准确地回答这些问题。同时,我们还要考虑工具的基本能力,考虑机器的指令系统、资源约束和操作环境等问题。
为了有效地求解一个问题,我们可能要进一步问:一个近似解是否就够了,是否有更简便的方法,是否允许误报和漏报?计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。
计算思维是一种递归思维,是一种并行处理。它可以把代码译成数据又把数据译成代码。它是由广义量纲分析进行的类型检查。例如,对于别名或赋予人与物多个名字的做法,它既知道其益处又了解其害处;对于间接寻址和程序调用的方法,它既知道其威力又了解其代价;它评价一个程序时,不仅仅根据其准确性和效率,还有美学的考量,而对于系统的设计,还考虑简洁和优雅。计算思维是一种多维分析推广的类型检查方法。
计算思维采用了抽象和分解来迎接庞杂的任务或者设计巨大复杂的系统,它是一种基于关注点分离的方法(Separation of Concerns,简称SOC方法)。例如,它选择合适的方式去陈述一个问题,或者选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理;它是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为;它是我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统的信息;它就是为预期的未来应用而进行数据的预取和缓存的设计。
计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维。例如,对于“死锁”,计算思维就是学习探讨在同步相互会合时如何避免“竞争条件”的情形。
计算思维利用启发式的推理来寻求解答,它可以在不确定的情况下规划、学习和调度。例如,它采用各种搜索策略来解决实际问题。计算思维利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行权衡。例如,它在内存和外存的使用上进行了巧妙的设计;它在数据压缩与解压缩过程中平衡时间和空间的开销。
计算思维与生活密切相关:
当你早晨上学时,把当天所需要的东西放进背包,这就是“预置和缓存”;当有人丢失自己的物品,你建议他沿着走过的路线去寻找,这就叫“回推”;在对自己租房还是买房做出决策时,这就是“在线算法”;在超市付费时,决定排哪个队,这就是“多服务器系统”的性能模型;为什么停电时你的电话还可以使用,这就是“失败无关性”和“设计冗余性”。由此可见,计算思维与人们的工作与生活密切相关,计算思维应当成为人类不可或缺的一种生存能力。
计算机科学是计算的学问,它研究什么是可计算的,怎样去计算。计算机科学不是计算机编程,像计算机科学家那样去思维意味着远不止能为计算机编程,还要求能够在抽象的多个层次上思维。