高中数学学生计算思维应用研究

刘晓挺 李艳玲

摘要：计算思维是通过约简、嵌入、转化和方针等方法，来将一个看似困难的问题，重新转换成一个较易解决问题的思维过程。随着计算思维的问世，其为人们工作学习问题的解决提供了新的方法。而在高中数学教学中，利用数学教学的过程，通过合适的教学调整，来实现对学生计算思维的培养，对学生解决数学问题能力的提升有很强的现实意义。

关键词：高中数学;计算思维;培养研究

高中数学是基础教育中学生数学学习的高级阶段，这一阶段的数学知识的抽象性与难度相较前一阶段都有较大的跃升，所以很多学生在学习中往往会感到很不适应，并且数学题的考察形式中有很大一部分是综合题目的形式，学生在进行解题前必须要能对与这些知识相关的内容都有一个较为充分的了解。除此之外，为了保证解题的快速与便捷，教师还要能教会学生快速解决难题的办法。而计算思维是计算机领域利用计算机科学基础概念对问题的求解，利用这种思维可以帮助学生有效的实现复杂综合问题的分解与转变，实现对问题的简化。所以在高中数学教学中，开展学生计算思维的培养很有必要。

一、结合模式认知，规划学生学习思维

所谓模式认识，就是指学习者在开展学习行为时，实现信息采集与处理的一种形式与规章，是指使用推理预测的方式来寻求问题的正确回答的一种认知，也是反映人在不确定的前提之下来对规划、学习、调动的思维方法，是利用已有的经验与过去对类似事物的认识，实现问题求解的过程。反映到学生的学习中，就需要学生对自己的学习为进行相应的整理，为自己预设学习与解题的模式，知道何时该使用什么样的方法对问题处理，何时问题需要转换，何时又需要简化。

例如，函数相关知识的教学中，为了确保学生能在学习中掌握函数问题的普遍性解题办法，教师可以让学生通过对过去的函数解题认知过程的分析，整合自己的学习经验，设置一个相应的解题体系。这样，当遇到一个不能马上解决的函数问题时，就可以利用自己已经形成的模式认知，对问题进行整体的分析与规划，提前为问题的解答规划过程，实现解题思路的提前展现，使学生做到心中有数，进而提升高中学生的数学解题能力。

二、借助抽象分析，找出数学问题本质

抽象思维是学生在高中数学学习中，所需要养成的必备数学能力。借助抽象思维可以帮助学生对所学的数学知识进行分析处理，剖开表象看本质，从错综复杂的数学知识中找出数学学习的重点与核心，再根据这些本质问题进行合适的求解。从而达成对相关数学问题的解答与领悟。对学生的解题过程有重要的思维引导作用。

例如，在《立体几何初步》这部分一章的教学中，为了让学生能对立体几何相关的知识有一个深刻的认识，培养学生的抽象思维，就可以结合寻找三视图的方法来开展相关能力的运用。教师可以先通过图片向学生展示相关空间几何题的正视图，让学生用笔画一画，排除那些线条与面的干扰，使其成功从中找出自己需要的面，并加以想象综合，将其展现出来。同时为了进一步提升学生的抽象思维能力，教师也可以为学生从网络上搜集一个带有题目误导因素的习题，让学生通过这些习题训练，克服假象与表象的干扰，找准问题的本质。像这样，培养学生的抽象思维能力，对学生在解题过程中快速找到题目主干，有很大的帮助作用。

三、结合具体问题，合理进行算法设计评估

算法设计评估同样是计算思维的核心构成，其可以被简单的理解为针对具体问题的解决方案的设计与估算，是一种具体的问题解决手段。反映到具体的数学学习中，就是让学生在解答问题前，先运动计算思维相关的算法设计，对数学解题过程中的每一步进行科学的分析与规划、同时算法的设置往往不是局限于一种模型，而是要在条件允许的前提下，尽量设计多种解决方案，结合具体应用情景，对方案进行筛选，从中选择出最优方案。这种思维体现出了计算机在进行方案选用时的灵活选用思想，可以培养学生方案选择设计的灵活性。

像这样，让学生针对一个问题进行多种思路的设置解答，再从中选出最优解，可以有效地帮助学生加深对相关问题应用方法的认识，增强学生的算法设计评估能力。

综上所述，在高中数学教学中开展学生数学思维的教学可以有效的提升学生的对知识的深度应用能力，使学生可以对自己的学习过程进行优化，让学生对自己的学习思维进行规划。同时借助计算思维，可以帮助学生更好的對问题进行剖析，找出事物本质，在具体问题的解决中，教师也可以让学生通过算法设计评估，找出问题的最优解，实现自己解题技巧的提升。

参考文献：

[1]史文崇.全球计算思维研究与实践综述[J].计算机工程与应用，2018，54（04）：31-35+71.

[2]秦福利，唐培和，李兴琼.计算思维：学生基本素养的时代诉求[J].高教论坛，2017（11）：40-43+77.