巧施计算思维，增效小学数学教学

高治萍

（安徽省淮南市淮师附小山南第十小学）

一、计算思维的内涵及对数学教学效果提升的价值

目前普遍认可的计算思维的定义为“计算思维是一种能够把问题及其解决方案表述成为可以有效地进行信息处理的形式之思维过程。”此课题里的计算思维，是指教师能够从编程实践中感受到计算思维的一些本质特性，并通过小学数学教学对学生加以训练、培养，逐渐改变学生现有的思维方式。确切地说，计算思维是人的思维。

基于编程的计算思维对数学学科的学习有较大的启发，其中的推理、冗余、约简等思维能够有效地扩展学生的思维，为学生在理解数学概念、数学公式，解决数学问题时提供快捷有效的思路。因此在数学教学中，引入计算思维可以促进小学生多元化数学思维的培养，提高小学生的数学综合能力素养。

二、计算思维在小学数学教学中的应用对策

（一）借鉴推理思维，提高学生思维能力

推理是计算机编程思维中相对典型的思维方式，也是数学学习中学生需要掌握的核心思维。因此，教师在探究计算机编程思维过程中，要借鉴、提取推理思维，并将其运用到小学数学教学中。在渗透推理思维中，教师一方面要了解学生的实际情况，关注学生的学情；另一方面要结合教材内容，分析教材特点。在此基础上做好教学设计与规划，以自然渗透推理思维，让学生逐步认知并养成该思维模式。

例如小学数学三年级“长方形和正方形”内容的教学中，教师就可以引入推理思维，引导学生逐步感知长方形和正方形的基本特征和两个四边形的区别。三年级的小学生已经具备了一定的逻辑思维能力，他们能够根据教师和教材提供的相关数字信息，来进行推理，逐步掌握长方形和正方形的基本特征和两个四边形的区别等知识。在进行推理思维与“长方形和正方形”内容教学结合的过程中，教师可以先引导学生猜测，以拓宽思维。如：“同学们，我们的黑板是什么形状？”很多学生脱口而出：“长方形。”教师继续说：“那么谁可以告诉我，这个长方形的边和角有什么特征？”学生开始思索并尝试推理长方形的特征，即长方形的两个对边是相等的，四个角都是直角。紧接着，教师就可以引导学生进一步推理、检验之前思考假设的正确性。学生用直尺、量角器测量，最终将假设的正确性进行论证。这一过程中，推理思维一直贯穿其中，指引学生不断探索长方形的边和角的特征。

（二）巧用约简思想，降低数学难度

在计算机编程中，约简思想是对复杂的程序、数据信息等做简化处理，最终获得明朗化的结果。这一思想对小学数学学习而言是十分重要的。掌握该思维方法的学生能够从复杂的数量关系中快速查找有效信息，并进行分析、提取、整合、提炼，最终利用这些数据信息获得数学问题的突破。由此来看，在数学教学中，教师要重视渗透约简思想，不论是在课堂导入、教学组织过程、作业设计，还是在教学测评环节，教师都要重视将约简思想进行融合，以降低学生对数学学习的恐惧感，降低数学难度。

例如小学数学四年级“乘法估算”内容的教学中，教师就可以引入约简思想，来调动学生的学习兴趣，降低该部分的学习难度。其中有一道生活化的应用题，即小刘和爸爸、妈妈、妹妹、爷爷全家人准备去电影院看电影，现在知道一张电影票的价格是58元，请你帮助小刘估算一下他们大致需要准备多少钱来购买电影票。这道题的文字描述比较多，数量关系也相对隐秘，教师就要指导学生从文字描述中做约简，提取数据，方便查找计算方法。首先，学生第一次对题目进行解读，并从中获得5个人、每张票58元的数据信息，问题是花费的电影票总费用。其次，在约简之后，学生列出58×5=？那么教师就可以启发学生运用本章节学到的“乘法估算”的相关估算技巧，去除多余的、复杂的信息，将其转化为简单的数量关系，即60×5=？在整个解题过程中，约简思想得到了有效的应用。

（三）强化递归意识，提高解题效率

递归思维是在计算机编程领域中，通过重复的方式，把原本的问题分解成为同类的子问题，最终获得问题解决的思维方式。学生如果熟练理解并掌握递归思维的实践方式，能提高解题效率。教师在数学教学中，要重视递归意识的讲授、引导和运用。首先，教师要引导学生理解递归思维，掌握递归思维的概念、内涵和应用范围。其次，在数学概念、数学习题、公式推导等讲解过程中引入递归思维，为学生示范递归思维在数学中的应用。

例如在小学数学五年级“小数的加法和减法”内容的教学中，教师就可以巧妙利用递归思维，促进学生掌握小数的加法和减法计算方法。在这一过程中，教师要将递归思维的内涵向学生进行传递。有这样一道题，教师就可以将递归思维融入其中：小明来超市购物，他买了一个本子，价格是2.6元；一支牙膏，价格是8.9元；一瓶饮料，价格是3.1元；一瓶洗洁精，价格是5.4元。请你帮小明算一下，他买这些东西一共花了多少钱？这是一道典型的小数的加法题。教师可以引导学生列式计算，即2.6+8.9+3.1+5.4=？教师可以引导学生对2.6+8.9+3.1+5.4进行分组，结合它们各自的数字特征，将2.6+8.9+3.1+5.4分成2.6+5.4，8.9+3.1两个子运算。通过两两加和，学生就可以在极短的时间内得到答案。这其中分类是解题的关键，一旦分好，问题迎刃而解。

（四）提炼冗余思想，明晰数学思路

冗余在计算机编程中经常用到，它是一种重要的思维方式。这一思想在小学数学教学中的应用，能够为学生理解数学概念、解决数学问题提供有效的启发和指导。因此在小学数学教学中，教师要重视冗余思想的运用，并借此明晰和梳理数学思维，促进学生数学思维能力的提升。首先，教师要理解冗余思想，对该思想的运用条件进行探究。其次，在教学中对学生循循诱导，指导学生在数学学习中体验冗余思想，感知利用冗余思想解决数学问题、理解数学内涵。

例如在小学数学六年级“小数乘分数”内容的教学中，教师就可以引入冗余思想，以拓宽学生思维。在小数乘分数中，主要有两种思维，一种是将分数化为小数，通过小数乘小数的形式实现问题的解答。另外一种是将小数化为分数，转化为分数乘分数。在具体选择小数乘小数或分数乘分数时，教师可以引导学生联系相关的题目，培养学生的换算能力。如一道题目中的数量式子为为了求解该题目，教师可以引导学生进行两种不同形式的转化，即0.25×0.25和学生通过计算就可以较明确地区分哪种算法最为简洁和有效。通过这种罗列多种思路的冗余算法，学生能够积累丰富的计算经验和技巧。

三、结论

综上所述，基于计算思维的推理、约简、递归、冗余等思想能够活跃小学生思维，降低数学学习难度，促进小学生数学核心素养的提升，对小学数学教学水平提升亦有重要的促进作用。在小学数学教学中，教师要重视对计算思维的研究、借鉴，并通过借鉴推理思维、提高学生思维，巧用约简思想、降低数学难度，强化递归意识、提高解题效率，提炼冗余思想、明晰数学思路等对策方法来促进小学生思维能力的提升。