基于计算思维的探究式教学模式的构建—以C语言程序设计为例

第44卷 第2期Vol.44 No.2

No.2

April，2017

基于计算思维的探究式教学模式的构建

—以C语言程序设计为例

王子岚

（黄山职业技术学院，安徽 黄山 245000）

摘 要：本文以计算思维的探究式教学法为基础，对C语言程序设计中的“循环控制”教学进行了深入的探讨，经过教学实践证

明了探究式教学方法的有效性，不但由理论联系实际培养了学生的学习兴趣，而且学生的主观能动性得到了较大的提高，教学效果和计算思维能力培养效果同步提升。关键词：计算思维；探究式；教学模式；自主探究；方法0 引言

近年来，各大高校以及教育单位已经对计算思维在教学模式中的探究越来越重视，在日常的教学中，运用计算机思维来培养大学生的计算思维能力已经成为非常关键的研究方向。现如今是信息时代，计算机的使用使每个学生从学校到社会都必须学会的，C语言程序设计作为大学生入学必修课，也是计算机教育里面非常重要的一门课。本文以C语言程序设计这一门学科为例，经过探索研究提出了基于计算思维的探究式教学模式。1 计算思维的必然性

2006年3月，卡内基·梅隆大学的周以真教授提出了计算思维，周教授认为：计算思维是运用计算机科学的根本概念，对问题进行解答、系统设计和对人类行为模式理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。虽然深入透彻的理解计算思维的内涵对大多数人来并非易事，但是可以利用C语言程序来实现一些生活中比较常见的功能，而在实现的过程中，自然而然地就运用到了计算思维。通过这些现实中简单的例子，用计算思维来指导学生编程，可以让学生们更加深入地了解计算思维。因此，同学们对问题思考的高度提升，思考面也会更为全面，所编写的代码也会具有更强的合理性和扩展性。

要理解计算思维的含义，要从科学思维角度进行入手。首先了解科学的概念。最初，科学的意思就是把学科分开来进行学习，后来又将各种知识进行更加细致的划分，形成一定的体系。计算思维、实现思维以及理论思维是组成科学思维的三大思维。科学思维是发现及发明创造实践的知识，同时也是人类探索研究宇宙万物变化规律的知识体系的总称。科学思维通常是指理性认识及其过程，也即经过感性阶段获得的大量材料，通过整理及改造，最终形成概念、判断与推理，以此来反应事物自身的本质和规律。2 探究式教学模式的含义

在传统的教学模式中，只是在课堂上教会学生C语言语

法，只是教会基础的计算机语言和C语言法，但是这种教学

模式较为片面。实践得知，现在迫切需要一种特殊的思维模式，指导大学生在C语言程序设计方面的学习，即计算思维，它更好的在初期了解C语言以及后期的使用和编程，让同学们把编写程序作为一种有趣的作业，而不是单纯的为了及格或者编程来学习。由此看来，在以后教学的过程中，首先要给学生们讲解计算以及计算思维。从生活中经常遇到的一个简单的例子入手，举例来说，“1 + 2 + 3……100”，通过贴近生活的例子，让学生对计算思维有一个初步认识，今后学习C语言也打下了比较扎实的基础，具有更好的出发点。这样的思路对C语言的学习具有重要意义。3 基于计算思维的探究式教学模式

实践得知，传统教学模式，并没有特别的强调计算思维的作用，所以学生们很难去理解和感受。而本文探讨的新型教学模式，其每一个环节都将会运用计算思维，计算思维是整个探究式教学模式的主要线索，这样能潜移默化的影响学生的思维模式，从而与计算思维更加的契合。因此，本文认为基于计算思维的探究式教学模式，可以具体分为以下几步。第一，老师选取生活中常见的例子，来模拟一个场景，运用计算思维的方式来解决，引起同学们对计算思维的思考。第二，通过分小组自主学习的方式，让同学们自己去探索并学习这种思维方法。第三，再通过同学们的学习情况和课堂进度来进行总结，并且进行能力提升训练。

但是计算思维本身具备强大的抽象能力，所以它应该结合在C语言编程设计中的应用，创造了一个如何像计算机科学家那样思考的学科，让学生一开始就爱上编程，因为计算思维不只属于独立群体，它是每个学生的基本技能。而把计算思维应用到C语言设计中来绝非易事，需要进行一定的整合，同学们只有学会将计算思维和C语言学习融合起来，运用C语言来分析问题，才能提升自身学习水平和解决问题的能力，该教学模式的运用，需要长久的摸索和不断的改进。结合实际教学，可以将教学课堂分解，如图1所示。

基金项目：2017年度安徽高校自然科学研究项目重点项目。项目名称：基于真实感的虚拟现实技术研究与应用。项目编号：KJ2017A904。

作者简介：王子岚（1984— ），女，安徽黄山人，大学本科，计算机专业教师；研究方向：计算机应用。

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第2期2017年4月

现代盐化工

Modern Salt and Chemical Industry

No.2

April，2017

图1 计算机思维的C语言课程教学框架图

学期进行到中期时，这个时候同学们都掌握了很多的知

识点和语言编程，但没有形成相对应的思维导图和知识体系，这个时候老师可以通过课堂测验的方法，将同学们模糊不清或者不理解的知识点进行总结，并在此基础上提出扩展性的问题，让同学们在课堂或者课下进行探讨，并且运用计算思维一一解决，通过这样的思维训练来进一步提升学生对计算思维的理解和应用。

4 基于计算思维的探究式教学法的教学案例

通过一定的研究后我们发现，在以后C语言程序设计的教学中，我们要把多种教学模式相互结合，探讨基于计算思维的探究式教学法。4.1 实例教学模式

教师在 C语言程序设计教学过程中，一定要为学生对 C语言的顺序、循环以及选择，这三种基本结构进行重点讲解。此外，为了进一步提升学生的计算思维能力，授课教师在实际教学过程中，要针对指针、函数以及数组等部分内容，选取一定的例子来对其进行深刻的剖析，授课老师尽量要选取一些生活中比较常见并且具有代表性的例子，这样更加容易让同学们消化吸收。4.2 交互式教学模式

授课教师在教授课程的过程中一定要和同学们多加以沟通，如果只是单方面口述教学，教学效率就会大大降低。一定要先讲解，再让同学去做练习题，然后继续讲解，通过这样引导学生不断地自我挖掘，自我反省，可让学生对问题

的领悟更加地深刻，让计算思维深入到每位同学的内心，从

而学会多种解答题目的方式方法。4.3 课程设计教学模式

每个学期，设定一次课程设计作业，创建一个巩固和提高的过程，有着更多地可以锻炼自己的机会。首先，授课老师要在日常的课程中举一些和实际生活密切相关的例子，方便同学们更好的理解所学习的内容，同时也会让同学们知道计算思维在现实生活中的作用。通常来说，课程设计分为编写说明书、设计过程和课程答辩，这三个过程相互联系，密不可分。授课教师首先进行分组，每一个小组成员负责解决一个子函数，完成后由小组的组长进行答辩，完成后编写一份完整的设计说明书。因此，在课程的整体设计上，三个阶段相辅相成，密切联系，学生会在这样的开放性思维的训练中获益匪浅，在思考中进步，在求知中创新。在拓宽视野的同时，使自身分析和解决问题的能力都有所提升，知识点经过理解以后记得更加牢固并且能够活学活用，对学生的学习十分有利。5 结语

基于计算思维的探究式教学方法让同学们更加注重学习的过程，而不是为了考试而学习，只是想要最终的结果，让学习过程真实高效。同学们不断地运用计算思维解决问题，扩展了自己的思维和视野，不仅牢牢地记住了课堂所学的知识，对于一些分析和解决问题的思路和方法也有了大幅度的提升，老师在以后的教学中也应该注重方式方法，对传统的教学模式加以创新和改变，通过不断地自我学习，做到与时俱进，逐步提高自身教学能力和知识水平，为高校教育事业提供有利保障。

[参考文献]

[1] 张树粹，张玉林.高级语言程序设计与计算思维能力培养[C].2006（12）：183-185.

[2] 杨俊生，张 润.基于计算思维的“C程序设计”案例设计初探[J].工业与信息化教学，2013（6）：23-25.

[3] 牛晓電.案例教学法在坏境影响评价中的应用探讨[J].高教论坛，2010（4）：81-83.

Construction of inquiry teaching mode based on Computational:

thinking-A case study of C language programming

Wang Zilan

(Huangshan career Technical College, Huangshan 245000, China)

Abstract: This paper based on the computational thinking of inquiry teaching method of C language program design \"cycle control\"

teaching are discussed, through the teaching practice proved the effectiveness of the inquiry teaching method, not only by theory and practice to cultivate the students' interest in learning, and students' subjective initiative have been greatly improved, the teaching effect and cultivating computational thinking abilities to enhance the synchronization effect.

Key words: Computational Thinking; inquiry; teaching model; autonomous inquiry; method

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