思维教学在大学计算机基础教学中的应用研究

罗芳++刘卫国

摘 要：如何培养学生的计算思维能力、如何适应MOOC等互联网时代学习的新形势？大学计算机基础教学需要改变以往传统的教学模式，进行相应的教学改革。本文阐述了思维教学理论的相关研究，根据杜威的“思维五步法”提出在计算机基础教学中应用情境教学法，根据斯滕伯格的三元教育观提出多元策略模式，将照本宣科策略、问答策略和对话策略结合起来运用到计算机基础教学中。

关键词：大学计算机 计算思维 思维教学

目前，大学计算机基础教学面临很多新的挑战。比如，如何在教学中培养学生的计算思维能力？怎样应对MOOC等一系列的互联网学习方式的冲击？然而，在新的形式下，大部分学习依然采用传统的教学模式进行大学计算机基础教学。传统的教学模式基本流程都是老师将知识梳理，然后通过课堂讲授传输给学生，这样的模式下，学生的学习是被动的，也是封闭的，老师讲什么，学生学什么。这种单一的教学模式不利于培养学生的计算思维能力，也无法应对互联网时代学生对于学习的要求，必须进行相应的改革。如何改变传统教学模式以适应新的学习要求呢？本文将思维教学引入大学计算机基础教学中，研究探讨通过思维教学理论改变传统的教学模式。

一、思维教学理论

在教育界，思维教学理念自古就有，比如我国教师鼻祖孔子推崇的“启发式教学”，西方哲学先贤苏格拉底实施的“产婆式”教学，都脱离了浅层次的知识传递，体现了思维教学的思想。尽管思维教学理念已存在千年，但真正作为一种教育思想，在教育实践领域提出是在20世纪初，美国著名教育学家杜威在《我们如何思维》一书中，对思维训练（思维教学）进行了深入、系统地论述。至此，思维教学思想引起了哲学家、心理学家以及教育学家的高度持续的关注。思维教学强调以学生为中心，以培养学生思维能力为目的，在大量的思维教学研究成果中，最有影响力的是杜威的“思维五步法”和斯滕伯格的三元教育观。

1.杜威的“思维五步法”

杜威的认为，成功的教学应该是训练学生的思维，然而怎样才能在教学实践中实施思维教学呢？为了使思维教学有行之有效的操作模式，他提出了“思维五步法”：第一，为学生创造真实的经验的情境，帮助学生提出疑难问题；第二，在这个情境内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物；第三，学生通过观察、搜集事实材料，提出解决问题的各种假设；第四，想出解决问题的方法；第五，通过应用来检验他的想法。“思维五步法”是从直接经验出发，引导学生思考问题，解决问题，在问题的解决过程中，学生学到的不仅是知识，更是思维方法。

2.斯滕伯格的三元教育观

斯滕伯格认为教学的主要目标是教会学生思维，提供思维技巧，成为思维高手。他从心理学的角度研究思维教学，提出了“三元智力理论”，将思维划分为分析性思维、创造性思维和实践性思维三大类。这三类思维有着不同的心理机制，教师可对学生进行针对性的补偿教育，为此，他提出三种促进思维发展的教学策略：第一种策略是以讲授为基础，称为照本宣科策略；第二种是以事实为基础的问答策略；第三种是以思维为基础的对话策略。目前我们的教学多是采用照本宣科策略，教师将教材内容讲授给学生，师生之间缺乏互动，不利于创造性思维和实践性思维的培养。

二、思维教学在大学计算机基础教学中的运用

当前大学计算机基础教学强调培养学生的计算思维能力，在教学实践中培养学生的计算思维能力需要采取不同以往的教学模式与方法。因为思维教学也是强调培养学生的思维能力，所以将思维教学的方法运用到大学计算机基础教学中能较好地帮助实现计算思维能力的培养。以思维教学理论中杜威的“思维五步法”和斯滕伯格的三元教育观为指导，我们在教学中根据不同内容采取情境教学模式和多元策略模式。

1.情境教学模式的运用

情境教学模式源于杜威的“思维五步法”，基本方法是构建一个真实的情境，将要学习的知识融入其中，通过学生的观察与发现去寻求解决办法，在解决问题的过程中学到相关的知识。例如在讲授计算机网络这个部分时，关于网络的很多基本概念学生听起来非常陌生抽象，比如网络地址、路由器、网络如何互联等等。如果单纯的讲理论知识，学生觉得枯燥无味，我们运用情境教学法，先构造一个真实的情境，设想你新买了一台电脑，要想将这台电脑接入互联网，应该怎么做？从这个情境出发，以当事人的身份一步步发现问题，首先要了解接入互联网有哪些方式？需要准备哪些连接设备？根据电脑的实际情况，需要安装哪些软件？等等，然后分析具体情况，给出解决方案。图1是情境教学模式流程。

采用情境教学模式，可以激发学生主动学习的积极性，理论知识的学习融入到解决问题的过程中，也利于学生活学活用。在计算机基础教学中，理论知识比较集中的知识点都可以采取情境教学模式。比如，学习计算机体系结构这个部分就可以构建自己购买安装计算机的真实情境，需要配置哪些硬件？怎样装配？需要安装哪些软件？等等。在解决这些问题的同时，学习到了关于计算机的硬件结构、软件构成等一系列知识。采用情境教学模式，还可以鼓励学生通过各种渠道自己学习解决问题，包括参看相关书籍，特别是利用网络资源自己寻找解决问题的办法，这样有利于培养学生自学的能力和独立思考的能力。

2.多元教学策略的运用

斯滕伯格提供了三种可供选择的教学策略，即照本宣科策略、问答策略和对话策略。照本宣科策略以讲授为基础，最适合传授新的知识内容；问答策略以事实为基础，比较适合复习刚学过的知识以及测试学生学习情况；对话策略则是以思维为基础，鼓励课堂讨论，在关键时刻激發学生的思维，比较适合培养学生灵活运用所学知识的能力。在以往的教学中，我们通常采用前两种策略，忽略了对话策略的运用，将三种策略结合起来可以更好地培养学生的计算思维能力。图2是关于操作系统这个部分不同策略的运用。

如果单纯采用照本宣科策略，概念抽象难懂，学生学起来兴趣不大。采用多元教学策略，先通过问答策略，从学生比较熟悉的手机操作系统入手首先让学生对操作系统有比较直观的感受，然后采用照本宣科策略传授关于操作系统的概念等理论知识，再通过对话策略，让学生运用所学知识去分析了解不同操作系统的异同。采用多元策略可以激发学生的学习兴趣，增加课堂上师生之间的互动交流，更好地培养了学生的思维能力。

三、结语

将思维教学应用于计算机基础教学中，不仅可以帮助学生培养计算思维能力，还能拓宽学生的视野，帮助学生学会借助各种渠道学习计算机知识，比如在情境教学模式中，为了解决问题，学生们需要学习相关的知识，如何学习？可以鼓励学生通过互联网学习的手段获取，如MOOC、百度搜索等。思维教学研究已逾百年，有非常多的研究成果和理论，如何将这些成果和理论很好的运用到计算机基础教学中是非常值得研究的方向。

参考文献

[1]赵国庆.思维教学研究百年回顾[J].现代远程教育研究，2013（6）：39-49

[2]徐文娟，杨承印.斯滕伯格三元教育观及其对教学的启示[J].新课程研究，2015：6-8

作者简介

罗芳（1973-），女，博士，讲师，研究方向：生物信息学，人工神经网络，计算机教育。

刘卫国（1963-）男，博士，教授，研究方向：网络与信息安全，智能信息处理，计算机教育。endprint