数字思维能力训练范文

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篇1

一般情况下，数学出题，往往条件不齐或问题不完整，若要顺利解题，一个“补”字就至关重要。“补”，就是补条件、补问题，使题目成为一步或两步计算的应用题；同时促使学生进一步掌握其结构和数量关系。学生既可以从条件出发来考虑问题，也可以从问题出发来考虑条件。

二、巧用“比”字，培养学生观察、比较能力

“比”就是比较。“比较是一切理解与思维的基础”，教育家乌申斯基说。通过比较，可以找出相似、相近应用题知识的差异，加深学生对知识的理解。例1：①小明家有鸭8只，鸡5只，鸡比鸭少几只？②小明家有鸭8只，鸡比鸭少3只，鸡有几只？解题时，可以先引导学生观察题面，比较分析：两题中有一个条件相同，即小明家有鸭8只，而另一个条件和问题不同。但我们不难发现：①的另一条件恰是②的问题；①的问题在②里恰成了它的另一条件。因此，可以明确：鸭多而鸡少，鸭比鸡多多少也就是鸡比鸭少多少。那么鸭可分成两部分，一部分是与鸡相等的，另一部分是比鸡多出来的。进一步可得：题①是求鸭比鸡多出来的部分，即“8-5=3（只）”。题②是求鸭与鸡相等的部分，即“8-3=5（只）”。这样的分析，使学生对两类应用题的结构和数量关系更加明确，培养了学生观察和比较的能力。

三、巧用“画”字，培养学生抽象、概括能力

顾名思义，“画”就是用直观、可见的图形把应用题的条件和问题形象的表示出来。学生有了丰富的表象和感性材料，再加上教师的引导，很快就能上升到理性认识阶段。以本文例1解说：题①，教师先在黑板左边用红笔画出8只鸭，黑板右边用黄笔画出5只鸡。学生很容易的就能将图画转化为数学问题，即应用题“8-5=3（只）”。题②，教师先在黑板上用红笔画出8只鸭，然后将其中3只鸭改变成黄色，根据提问，学生也能很快地得出数学应用题“8-3=5（只）”。

四、巧用“问”字，培养学生判断、推理能力

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中图分类号：G434

文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2014）003-0187-03

1 不插电计算机科学

不插电的计算机科学（Computer Science Unplugged）是面向世界的信息科学技术训练项目，它透过一些既有趣又容易的活动和游戏，采用开放和自主学习方式把培养计算思维能力融入青少年的信息技术课程学习中，其创新点是不使用任何实体计算机就能达到学习“计算机科学”的目的，这也是不插电计算机科学的魅力和有趣之处。不插电计算机科学的教学设计活动原创于新西兰Canterbury大学的教授和两位中小学教师，他们依据实际教学经验，组织设计了丰富的教学活动来提升思维能力。该项目已在全世界范围得到应用，具有特色的新颖案例不断充实进来。这种“玩中学，做中学”（learning by playing，learning by doing）的信息技术学习方法目前在全世界已经产生了巨大的影响[1]。

1.1 不插电的计算机科学教学设计

不插电计算机科学教学活动的设计生动、有效而富有趣味性，对小学生的知识、能力和逻辑思维的培养和训练非常适用。不插电计算机科学的教学在所有的游戏活动中进行，设计了大量的问题和练习，用来测验学生的学习水平，考察学生的学习思维能力。教学中所涉及的数学能力内容包括二进制数、使用信息编码表示字母和图像、数据的搜索和排序、构建网络等，学生有更多的机会运用已掌握的计算能力和数学能力解决现实问题，学生也可以参与讨论，得到解决问题的方法。其中涉及一些计算机的基本概念看似复杂，但相比单纯的阅读或只听教师讲解概念要好得多。学生的合作和交流能力、解决问题的思维和意识、知识建构和创新能力等都得到了训练。

不插电的计算机科学不同于传统课堂讲授“如何学习和使用计算机”，它更侧重各种计算机技术原理的应用，展示真实发生在计算机内部世界中的过程，让学生学习和理解新技术新方法是如何被设计和应用的，开发学生的“计算思维”，从而提高其解决问题的意识和能力。

1.2 计算思维

计算思维反映的是计算机学科最本质的特征和最核心的方法。不插电的计算机科学由麻省理工学院 Seymour Papert 教授于1996 年提出[2]，之后美国卡内基梅隆大学周以真（Jeannette M. Wing）教授对其进行了发展和应用。计算思维是一种新思维和新方法，它利用计算机科学的基本概念解决问题、进行系统设计并理解人类的行为活动。计算思维不仅仅是计算机的操作技能，它是继阅读、写作和算术之后，21世纪每个人必须具备的新的学习技能[3]。计算思维在中小学信息技术课堂教学中能够发挥巨大的影响和效益。

2 信息技术课程中不插电计算机的学习

从学习心理学理论分析，人类思维的发展是一种情境化的过程，脱离了真实情境的说教式教育很难实现学生思维能力的迁移和提升。为促进计算思维的迁移和提升，教学活动就不能只停留在知识的讲解和技能的操练上，更需要创设隐含计算方法的、与学生生活学习相类似的学习情景，引导学生从中发现计算问题，应用计算方法解决问题。将计算思维迁移到真实的问题情景中，并逐步完善这种学习和思维方式。中小学信息技术课程在强调用信息技术工具解决实际问题的学习过程中，一直没有很好地解决对信息技术核心工具即计算机的理解。事实上，计算机作为一种信息自动处理工具，不仅是工具应用，更多的是工具处理信息的思想和方法，而且后者比前者更为重要。

加涅在认知心理学研究中将认知领域的学习结果分为三大类，即言语信息、智慧技能和认知策略。其中认知策略是指学生学习后形成的对内控制能力以及调控认知活动的特殊认知技能，是学生内在价值的学习结果。就信息技术课程而言，其认知领域的教育意义既体现在外显的知识与技术学习方面，也反映在内隐的认识策略学习上[4]。在信息技术课堂，缺少了信息技术解决问题的设计方法，也就失去了其内在的真正价值。计算思维作为信息技术课程的一种内在价值，在教学内容的组织上与学生的认识水平相符合。而不插电的计算机科学学习内容的设计符合中小学生的认知思维阶段能力，是培养其计算思维、问题解决能力、创新能力等思维能力的有效途径。

笔者在银川市实验小学进行了不插电计算机科学教学实践，将这种新方法应用于小学信息技术课堂，通过课程中的各种活动和游戏激发了学生的学习兴趣，明显提高了学生的课堂参与度。即使没有计算机实体，学生的动手能力和思维能力同样得到了很大的提升，特别是对一些复杂的计算机概念的理解和掌握，学生不仅积极解决教师提出的问题，还能自己发现问题并解决。笔者在教学实践中还进行了微课程的制作演示，与专业课教师进行了探讨，收到了很好的教学效果。

3 不插电计算机科学课堂案例

不插电计算机科学教学法采用开放式学习模式，教师提出问题，学生是课堂上的主体，使学生的思维能力、应用能力得到训练和提高。课堂探索实践活动以“认识二进制数”为主题，请看以下案例。

3.1 引入主题

计算机能够存储信息、计算数字，展示各种媒体信息，如文档、照片、音乐、视频、网站等，看起来是一个很复杂的过程。事实上，计算机上所有的数据，都是采用一系列0和1的形式存储和传送的。那么只有0和1这两个数字，怎样展示形式各异的信息？我们设计活动来展示如何只用数字0和1来表示和计算所有的数字。

3.2 选定学习活动项目——认识二进制数

（1）在进行这项学习活动前，每个学生准备5张卡片，每张卡片上的黑色园点图案依次是16、8、4、2、1，也可以用数字替换圆点。

（2）从左到右以数字的降序依次排列卡片，放在桌子上。

问题：①大家留意到卡片上的圆点图案有怎样的规律？②如果在这些卡片的左侧增加一张卡片，这张卡片上需要画几个圆点？③如果向左侧继续再增加一张卡片，这张新的卡片上需要画几个圆点？

（3）熟悉卡片应用，每个卡片上的圆点数依次是16、8、4、2、1，如果要表示数字3，就需要用到卡片2和卡片1（最右边的两张）。

问题：①要表示数字12，需要用到哪几张卡片？②是否可以找到另一种方式来获得数字12？③所表示的数字组合是否只有一种方式？例如，你能用两种不同方法来表示数字12吗？

讨论：①表示哪个数字用到的卡片数最多？②表示哪个数字用到的卡片数最少？通常1会被给出，正确答案是0；③在规定的最大数和最小的数之间，有没有不能被卡片表示出的数？

（4）规定有数字（画了圆点）的一面为卡片正面，则另一面就是反面，使用0和1表示卡片的正反两面，1为正面，0为反面。数字6需要哪几张正面朝上的卡片，其它卡片为反面，用0和1表示出来就是00110。

4 课堂交互活动

（1）活动要5位学生参与，教师准备好卡片，5位学生合作完成，发挥各自算数能力和快速反应能力。5位学生站在讲台面向其他学生，所拿卡片从左到右依次按降序排列（16，8，4，2，1），开始时全部显示反面（即00000），5位学生需要记住自己手里所拿卡片的数字。

（2）要表示数字10时，从左到右，第2个学生先翻转自己的卡片8，为什么是第2个学生？因为16>10，而8

问题：①这些卡片一共组成了多少比特？②用卡片摆出二进制数01101，对应的十进制数是多少？③用手指表示大数字。通常小学生用双手数数可以数到10，但如果让每个指头代表一个比特，就能数到更大的数字。

案例小结：十进制数是人们最熟悉的数制，十进制位上的数值范围从0～9，每位上都有10个不同数值，运算规则是满10则增加新的位数。以上展示的卡片游戏活动，利用了二进制数原理。二进制只有两个数0和1，如以上使用的卡片，背面代表0，正面代表1，因为只有0和1两个数值，就称为二进制数，运算规则是满二则增加新的位数。5张卡片可以表示一个5位的二进制数。例如，二进制数01001共5位，用翻转卡片表示时，每个位上对应卡片的点数相加，就能得到十进制数9，而每张卡片则代表一个二进制位。用这个方法直观地实现了二进制数与十进制数的转换，根本不用复杂的计算。

5 结语

不插电计算机科学应用于信息技术课堂，使学生在完成游戏活动过程中学习了计算机的原理和内容，在“玩中学，做中学”。这里提问内容和时机非常重要，要求教师课前用充足的时间设计教学，更有效地激发学生的求知欲，主动探索和积极思维，从而训练计算思维能力。每堂课学习任务设计要紧密联系实际，培养学生解决实际问题的能力。通过教学实践，笔者发现教师要有能力控制教学活动。学生对于以往的传统课堂比较熟悉，自主学习和合作活动刚开始不太适应，教师要做好充分准备，在教学应用中不断提高新媒体、新技术和新方法的掌控能力。不插电计算机科学学习活动方式变得多样，讲授时间变少了，从以教师讲为中心转向了以学生学为中心，这对教师的教学技能要求更高，教师更要提高教学策略。相信通过不插电的计算机科学的学习，学生能更好地理解计算机科学知识，拓展创造力和计算思维能力，进而掌握和运用计算思维。

参考文献：

[1] SEYMOUR PAPERT.An exploration in the space of mathematics educations[J].International Journal of Computers for Mathematical Learning， 1996， Vol.1， No.1： 95-123.

[2] JEANNETTE putational thinking[J].Communications of the ACM， 2006， 49（3）： 33-35.

[3] TIM BELL.不插电的计算机科学[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.

[4] 李锋，王吉庆.计算思维：信息技术课程的一种内在价值[J].中国电化教育，2013（8）.

[5] 黄丽莉.混合式学习在信息技术课程中的应用研究与实践[D].扬州：扬州大学，2008.

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中图分类号：G623.5 文献标识码：A

抽象思维是人们在认识活动中运用概念、判断、推理等思维形式，对客观现实进行间接的、概括的反映的过程。属于理性认识阶段。儿童，特别是0～6岁幼儿，是智力发展的关键时期。在这一阶段对幼儿进行抽象思维能力培养，对孩子未来的学习有着重要作用。抽象思维能力较好的儿童往往在未来进入学校后，在学业上有更好的表现。家长是孩子的第一任老师，同时也是孩子提高相关能力的引导者。家长对孩子抽象思维能力的培养必然会对孩子抽象思维能力的提高起到重要的作用。但是，由于很多家长对抽象思维不了解，因此认为培养孩子这方面的能力是一件很困难的事，不知道该如何入手。

本文就是为家长如何培养孩子的抽象逻辑思维提出建议，让家长可以通过日常生活中的小事来培养孩子的逻辑思维能力。

1.引导孩子读数字

孩子刚学习数字时会对数字特别感兴趣，我们可以利用这一点，找找生活中可以看到的数字，让孩子读。比如，读读家里的号码本，读读街上的广告牌，在乘坐汽车或者逛街时，也可以引导孩子去读路过广告牌上的号码。这样既能让孩子在乘车和逛街时不吵不闹，对出行充满兴趣，又培养了孩子的抽象思维能力。

2.陪孩子数东西

孩子学会数字之后，不仅喜欢读数字，还喜欢数数。所以我们也可以多让他们数一数周围的东西。 1，2，3，4，5，...陪着孩子一起数，比如数一数小区里有多少盏路灯，有多少棵树，多少辆汽车，这会让幼儿很有兴趣。

3.带孩子唱数字歌

除了带着孩子读数字和数东西，还可以和幼儿一起唱数字歌，从而加强幼儿对数字的敏感性，培养抽象思维能力。可以和幼儿一唱数青蛙歌：“一只青蛙一张嘴，筛鲅劬λ奶跬龋涣街磺嗤芰秸抛欤四个眼睛八条腿……”这不仅是有趣的亲子游戏，还能加深和幼儿之间的亲子联系，也可以培养幼儿的抽象思维能力。

4.教孩子打电话

幼儿天生对按键有着特别的兴趣，很喜欢按各种各样的按钮。并且，幼儿们对拨打电话总是有着莫名的兴趣。很多幼儿会背着父母偷偷去拨打电话，这可能是由于他们对电话有好奇心，他们想知道为什么按这些数字电话就会响，就可以和别人通话。如果我们和幼儿讲清楚电话会响的原因，然后让幼儿去学着拨打电话，这不仅可以训练幼儿读数字、认数字的能力，也会降低家长不在时他们乱打电话的次数。

5.带孩子整理家庭用品

有时候你可以让你的幼儿帮你做一些力所能及的家务活，这样不仅可以减轻家长的工作量，也可以借机培养孩子的抽象思维能力。比如，你可以把要洗的衣服交给你的孩子，让他帮你进行深浅颜色分类；也可以把洗完的袜子交给他，让他按大小进行分类，帮你分出哪个是爸爸的，哪个是妈妈的，哪个是自己的。

6.引导孩子观察生活中的图形

幼儿们在家的时候总是喜欢到处翻，到处乱动，这为家长增加了很多工作量。那么我们可以通过让幼儿在房间找图案来吸引幼儿的注意力，这样也是培养其抽象逻辑思维的好方法。我们可以和幼儿说：“宝宝，我们来找一找家里什么东西是长方形的，然后画下来给妈妈猜你找到的是什么。”通过这样的方式来让幼儿认识图形，培养抽象思维能力。同时让幼儿画出所看到的东西，也可以培养幼儿的手眼协调能力。

家长是幼儿的第一任老师，家长的关注和培养对孩子来说是不可或缺的，对幼儿的未来发展影响很大。所以家长要更多关注他们，发现生活中能借机培养幼儿抽象思维能力的小事，从小事出发去培养幼儿的思维能力。希望各位家长可以从本文中受到启发，发现生活中的小事，从生活点滴做起，多关注幼儿的成长，培养幼儿的抽象思维能力，从而帮助幼儿更好地成长。

参考文献：

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一、数字化技术激发智障孩子情感认知

我们常说，世界上成功的教学案例，不是强制地塞进知识，而是激发人的学习兴趣。孩子的学习兴趣，是一种内在的动力，是一种"我需要"的心理状态。特别智障孩子，能够主动学习，发挥自己的思维功能，是增智的最好方式。

心理学认为，只有当人对具体事物感到兴趣时，就能提高自己的主动性，很快地获取到应有的知识。反之，如果对事冷默，就难以达到获取知识的程度。当智障孩子对所学内容有了欣喜的感觉，我们的特教工作就算走向成功了。因此，而对智障儿童的心理特点，用形象的事物说话，引起孩子们的兴趣，非常有利于我们的特教工作。

为防止智障孩子更好地获取知识，建构理性的认知系统，要特别注意让孩子提高注意力的集中，从而对知识感到兴趣。运用数字化的教学技术，主动地设计各种课堂情境，创作具有美感的、趣味的学习情境，能够促使智障孩子动起来，充分发挥自我的感官作用，形成积极向上的进取思维，在情境中实现学习的目的。

娄字化的形象系统，能够为智障孩子提供刺激的快乐感受，把障孩子的注意力集中起来，转移到经验的快乐获取上，能过内在的动力使智障儿童产生参与学习的意识，在快乐中得到学习的乐趣，求知的欲望，从而也就有了智障儿童对知识与生活的主动欲求。

比如，我们可能用数字化技术展现秋天田野，春日的花开，夏天的风雨，冬日的深雪等，看到人们的笑脸，看到各个季节的变换给人们带来的的喜悦。同时，又有各种色彩与情调的音乐，让所有的感觉都动起来，在各种画面和音响中，把智障孩子领入社会的美好，生活的情趣，城市与农村的景观，我们的特教工作就有了收获的喜悦。

二、数字化技术训练智障孩子思维能力

思维能力是认识能力的具体体现，它是我们走进事物的本质属性内部规律的唯一方式。我们的大脑能够对复杂的社会与自然事物进行去伪存真的认知，从而认识和掌握世界，顺应和改造自然。而数字化技术能够为智障孩子提高思维能力，在感性中获取理性思维内容，这一点值得我们深入思考。

智障儿童由于自身思维缺陷所致，获取知识的持续性较短，也导致了记忆力的偏差，从而思维能力低下，抽象的能力、领悟的能力、理解的能力很难得到提高。但我们认为，数字化的教学能够促进智障孩子思维能力提升，直面开阔理解问题的宽度，掌握必要的知识。由于引入数字化技术，智障孩子的思维能力就获得了一个思维改变的机遇。我们除了为孩子准确点讲解外，可以通过数字化的演示方式形象地说话，这就克服了一些显而易见的弱点，在身临其境中拓展思维空间，在感同身受中产生共鸣的思维走向，使知识形象化，使思维条理化，让所有的枯燥的东西动起来，活起来，成为有趣味的知识化，就激发出智障孩子的思维亮点，使孩子们的思维能力，也就达到了我们特教的目的。

三、数字化技术促进智障孩子的学习能力

学好文字与语言，一直是我们特教工作的重点之一。对文字与语言的教学，是智障孩子获得知识、理性思考的前提，也是智障孩子们终身受益的大事。正因为如此，文字与语言的教学是我们特教的一个特殊任务，将单调枯燥的文字语言讲活、讲好，是非常不容易的事情。由于智障儿童记忆力不佳，有理解慢，记得少、忘得快的特点，他们获取和知识就很少。然而，利用数字化技术进行语言与文字的教学，能够把枯燥乏味的东西形象化处理，以生动的形象展现出来，在美感中促进智障孩子的学习能力。