高中數學學生計算思維應用研究

劉曉挺 李艷玲

摘要：計算思維是通過約簡、嵌入、轉化和方針等方法，來將一個看似困難的問題，重新轉換成一個較易解決問題的思維過程。隨著計算思維的問世，其為人們工作學習問題的解決提供了新的方法。而在高中數學教學中，利用數學教學的過程，通過合適的教學調整，來實現對學生計算思維的培養(yǎng)，對學生解決數學問題能力的提升有很強的現實意義。

關鍵詞：高中數學;計算思維;培養(yǎng)研究

高中數學是基礎教育中學生數學學習的高級階段，這一階段的數學知識的抽象性與難度相較前一階段都有較大的躍升，所以很多學生在學習中往往會感到很不適應，并且數學題的考察形式中有很大一部分是綜合題目的形式，學生在進行解題前必須要能對與這些知識相關的內容都有一個較為充分的了解。除此之外，為了保證解題的快速與便捷，教師還要能教會學生快速解決難題的辦法。而計算思維是計算機領域利用計算機科學基礎概念對問題的求解，利用這種思維可以幫助學生有效的實現復雜綜合問題的分解與轉變，實現對問題的簡化。所以在高中數學教學中，開展學生計算思維的培養(yǎng)很有必要。

一、結合模式認知，規(guī)劃學生學習思維

所謂模式認識，就是指學習者在開展學習行為時，實現信息采集與處理的一種形式與規(guī)章，是指使用推理預測的方式來尋求問題的正確回答的一種認知，也是反映人在不確定的前提之下來對規(guī)劃、學習、調動的思維方法，是利用已有的經驗與過去對類似事物的認識，實現問題求解的過程。反映到學生的學習中，就需要學生對自己的學習為進行相應的整理，為自己預設學習與解題的模式，知道何時該使用什么樣的方法對問題處理，何時問題需要轉換，何時又需要簡化。

例如，函數相關知識的教學中，為了確保學生能在學習中掌握函數問題的普遍性解題辦法，教師可以讓學生通過對過去的函數解題認知過程的分析，整合自己的學習經驗，設置一個相應的解題體系。這樣，當遇到一個不能馬上解決的函數問題時，就可以利用自己已經形成的模式認知，對問題進行整體的分析與規(guī)劃，提前為問題的解答規(guī)劃過程，實現解題思路的提前展現，使學生做到心中有數，進而提升高中學生的數學解題能力。

二、借助抽象分析，找出數學問題本質

抽象思維是學生在高中數學學習中，所需要養(yǎng)成的必備數學能力。借助抽象思維可以幫助學生對所學的數學知識進行分析處理，剖開表象看本質，從錯綜復雜的數學知識中找出數學學習的重點與核心，再根據這些本質問題進行合適的求解。從而達成對相關數學問題的解答與領悟。對學生的解題過程有重要的思維引導作用。

例如，在《立體幾何初步》這部分一章的教學中，為了讓學生能對立體幾何相關的知識有一個深刻的認識，培養(yǎng)學生的抽象思維，就可以結合尋找三視圖的方法來開展相關能力的運用。教師可以先通過圖片向學生展示相關空間幾何題的正視圖，讓學生用筆畫一畫，排除那些線條與面的干擾，使其成功從中找出自己需要的面，并加以想象綜合，將其展現出來。同時為了進一步提升學生的抽象思維能力，教師也可以為學生從網絡上搜集一個帶有題目誤導因素的習題，讓學生通過這些習題訓練，克服假象與表象的干擾，找準問題的本質。像這樣，培養(yǎng)學生的抽象思維能力，對學生在解題過程中快速找到題目主干，有很大的幫助作用。

三、結合具體問題，合理進行算法設計評估

算法設計評估同樣是計算思維的核心構成，其可以被簡單的理解為針對具體問題的解決方案的設計與估算，是一種具體的問題解決手段。反映到具體的數學學習中，就是讓學生在解答問題前，先運動計算思維相關的算法設計，對數學解題過程中的每一步進行科學的分析與規(guī)劃、同時算法的設置往往不是局限于一種模型，而是要在條件允許的前提下，盡量設計多種解決方案，結合具體應用情景，對方案進行篩選，從中選擇出最優(yōu)方案。這種思維體現出了計算機在進行方案選用時的靈活選用思想，可以培養(yǎng)學生方案選擇設計的靈活性。

像這樣，讓學生針對一個問題進行多種思路的設置解答，再從中選出最優(yōu)解，可以有效地幫助學生加深對相關問題應用方法的認識，增強學生的算法設計評估能力。

綜上所述，在高中數學教學中開展學生數學思維的教學可以有效的提升學生的對知識的深度應用能力，使學生可以對自己的學習過程進行優(yōu)化，讓學生對自己的學習思維進行規(guī)劃。同時借助計算思維，可以幫助學生更好的對問題進行剖析，找出事物本質，在具體問題的解決中，教師也可以讓學生通過算法設計評估，找出問題的最優(yōu)解，實現自己解題技巧的提升。

參考文獻：

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