程序設(shè)計(jì)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維
時(shí)間:2022-04-28 03:56:55
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一、在比較中尋找差異的目標(biāo),培養(yǎng)思維的變通性
通過比較,實(shí)現(xiàn)思維的遷移,是培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的有效方法之一。我們會(huì)發(fā)現(xiàn),程序設(shè)計(jì)中這種新舊問題之間的差異是各種各樣、異彩紛呈的,這就要求教師在教學(xué)過程中能積極引導(dǎo)、幫助學(xué)生養(yǎng)成通過比較去尋找差異的思維習(xí)慣,以逐步提高學(xué)生自主思維的變通能力。例如,輸入A,B兩個(gè)數(shù),交換值后輸出。此時(shí)大多數(shù)同學(xué)總是會(huì)這樣來編寫(以A=2,B=3為例):A=B,B=A運(yùn)行結(jié)果:A=3,B=3。當(dāng)同學(xué)們百思不得其解的時(shí)候,筆者引導(dǎo)大家借助第三個(gè)變量來實(shí)現(xiàn)交換。趁機(jī)提醒學(xué)生思考:如果不通過第三變量,用數(shù)學(xué)知識應(yīng)如何解決?最后,學(xué)生研究討論后得出利用兩數(shù)四則運(yùn)算解決的方法。此題筆者著眼于數(shù)學(xué)知識與程序設(shè)計(jì)思路的遷移,雖然只是簡單的思維變通,但在此過程中,學(xué)生獲得了從尋求差異到開拓新思路的快樂,也嘗試了變通思維的一種方法,實(shí)現(xiàn)了由固有知識到對新知識的建構(gòu)。這種變通性的思維新方法將在他們?nèi)蘸蟮某绦蛟O(shè)計(jì)中,乃至解決某些問題時(shí)起到非常大的作用。
二、分解或改編目標(biāo),培養(yǎng)思維的流暢性
愛因斯坦說“:提出問題不一定局限于借助對諸多因素的分析之后,提出一個(gè)隱含著的關(guān)鍵問題,也可以在問題已經(jīng)明確,但由于一時(shí)難以著手解決,而從原有問題的框架中超脫出來,以連貫性的思維和迂回方式逐步加以分析,找出要達(dá)到最終目標(biāo)之關(guān)鍵要素,逐一加以攻克,從而找到問題解決的最終方案。也就是說,將大目標(biāo)加以分解,轉(zhuǎn)換到比較明確的小問題上,找到解決這些小問題的具體方法,最后根據(jù)大目標(biāo)的要求,將這些方法優(yōu)化組合起來。這樣由小及大的思維方式,既可以激發(fā)新靈感,又有利于保持思維的連續(xù)性、流暢性。在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中,這種創(chuàng)新性思維方式是較為常用又至關(guān)重要的。例如,對已有的10個(gè)整數(shù)進(jìn)行從小到大排序。從問題本身來說,目標(biāo)已經(jīng)一目了然。但如何入手呢?具體要解決些什么問題呢?在教學(xué)時(shí),我啟示學(xué)生將此問題改寫成自己認(rèn)為與題目類似,并且簡單到運(yùn)用已有知識自己能解決的問題。有學(xué)生將問題變成:10個(gè)人排隊(duì),每趟找出個(gè)子最矮的同學(xué),將此同學(xué)排在最前面,然后再對剩下來的人用同樣的方法,最后完成任務(wù)。此種方法比較直觀形象,而且貼近學(xué)生的生活。也有學(xué)生將問題改寫成:用10張撲克牌來模擬排序,方法類似于排隊(duì),此種方法的實(shí)現(xiàn)比較簡單。更讓筆者感到驚喜的是有組同學(xué)利用數(shù)組的下標(biāo)完成了排序:將數(shù)組定義成下標(biāo)從最小值到最大值變化范圍,由于VB中變量數(shù)值型變量定義后初始值都為零,所以,讀入數(shù)組值的時(shí)候,如果元素值和下標(biāo)相同,則將該元素值加1,最后輸出的時(shí)候,以下標(biāo)作為循環(huán)控制變量,輸出值不為零的下標(biāo)值。代碼如下:\上述代碼中絲毫沒有任何的比較語句,并且巧妙運(yùn)用了循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)的條件。由此可見,并非是學(xué)生不肯動(dòng)腦筋,他們的創(chuàng)意和智慧是無窮的。教學(xué)過程中通過對原始問題的分解、改編處理,使學(xué)生掌握了由簡到繁的思維方法,讓他們在掌握整個(gè)問題的算法時(shí)更有認(rèn)同感,同時(shí),使他們體會(huì)到了只要對一個(gè)小問題有了新的解決辦法,就有可能使整個(gè)問題的解決變得簡單明了。課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生合理地分解問題,使不同層次的學(xué)生都體會(huì)到了用自己編制的程序解決問題的成功感,有利于激發(fā)學(xué)生對程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)使思維既發(fā)散又集中,不至于產(chǎn)生斷續(xù)和不連貫,體現(xiàn)了流暢性的創(chuàng)新特點(diǎn)。
三、鼓勵(lì)大膽假設(shè),培養(yǎng)思維的獨(dú)特性
創(chuàng)新思維貴在思維的獨(dú)特性,獨(dú)特創(chuàng)新的思維更是可遇而不可求的。只有保護(hù)獨(dú)特性的思維意識和獨(dú)特的思維方式,鼓勵(lì)在思維中產(chǎn)生種種假設(shè),才能實(shí)現(xiàn)思維的突破和創(chuàng)新。要激發(fā)這種思維火花,教師就要充分利用假設(shè)情境,營造有利于學(xué)生獨(dú)立思維的氛圍;即使學(xué)生的思維有失誤或偏頗,也應(yīng)寬容而不隨意否定,因?yàn)閷﹀e(cuò)誤思維的修整也有可能產(chǎn)生與眾不同的思維結(jié)果。例如,輸入A、B兩個(gè)數(shù),輸出其中較大的值。(不允許用條件語句來實(shí)現(xiàn))傳統(tǒng)的解決方案用if語句,現(xiàn)在問題的關(guān)鍵是不允許用條件語句。此時(shí)要激發(fā)學(xué)生新的思維,讓他們提出自己的假設(shè)并分小組展開討論。有的組想到用絕對值的方式:Printabs(A-B)/2+(A+B)/2有的組想到利用邏輯表達(dá)式強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為整數(shù)類型時(shí)true為-1,false為0的方式來實(shí)現(xiàn):print-a*(a>=b)-b(a<b)由于VB語法的不嚴(yán)謹(jǐn)性,還有的組想到了這樣的方法:printA>BandAorA<BandB,在請她解釋原因時(shí),她說是試出來的。由此可見,不斷假設(shè)可以觸發(fā)各種新的思維模式,當(dāng)假設(shè)成為一種思維習(xí)慣時(shí),會(huì)有更多新的思考方法涌現(xiàn)出來。當(dāng)然,假設(shè)絕不是胡猜,它是建立在對問題深入細(xì)致地分析基礎(chǔ)之上有一定依據(jù)的設(shè)想。教師在分析問題時(shí)可以啟發(fā)學(xué)生不斷假設(shè),引導(dǎo)他們抓住關(guān)鍵,多角度提出假設(shè)。
總之,在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,可以靈活運(yùn)用各種不同的創(chuàng)新思維方法,不存在明顯的界限,也不能把它們程式化地凝固起來。值得注意的是,教師的作用重在引導(dǎo)學(xué)生積極開展思維活動(dòng),決不能將自己的創(chuàng)新性思維方式按傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方式強(qiáng)加于學(xué)生,因?yàn)檫@必然會(huì)遏制學(xué)生的自主思維,也違背了培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的初衷。
本文作者:張小莉李晟工作單位:江蘇省蘇州中學(xué)園區(qū)校