程序設(shè)計中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維

時間:2022-04-28 03:56:55

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程序設(shè)計中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維

一、在比較中尋找差異的目標,培養(yǎng)思維的變通性

通過比較,實現(xiàn)思維的遷移,是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效方法之一。我們會發(fā)現(xiàn),程序設(shè)計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過程中能積極引導(dǎo)、幫助學生養(yǎng)成通過比較去尋找差異的思維習慣,以逐步提高學生自主思維的變通能力。例如,輸入A,B兩個數(shù),交換值后輸出。此時大多數(shù)同學總是會這樣來編寫(以A=2,B=3為例):A=B,B=A運行結(jié)果:A=3,B=3。當同學們百思不得其解的時候,筆者引導(dǎo)大家借助第三個變量來實現(xiàn)交換。趁機提醒學生思考:如果不通過第三變量,用數(shù)學知識應(yīng)如何解決?最后,學生研究討論后得出利用兩數(shù)四則運算解決的方法。此題筆者著眼于數(shù)學知識與程序設(shè)計思路的遷移,雖然只是簡單的思維變通,但在此過程中,學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)計中,乃至解決某些問題時起到非常大的作用。

二、分解或改編目標,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,找出要達到最終目標之關(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)計教學中,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個整數(shù)進行從小到大排序。從問題本身來說,目標已經(jīng)一目了然。但如何入手呢?具體要解決些什么問題呢?在教學時,我啟示學生將此問題改寫成自己認為與題目類似,并且簡單到運用已有知識自己能解決的問題。有學生將問題變成:10個人排隊,每趟找出個子最矮的同學,將此同學排在最前面,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,而且貼近學生的生活。也有學生將問題改寫成:用10張撲克牌來模擬排序,方法類似于排隊,此種方法的實現(xiàn)比較簡單。更讓筆者感到驚喜的是有組同學利用數(shù)組的下標完成了排序:將數(shù)組定義成下標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)組值的時候,如果元素值和下標相同,則將該元素值加1,最后輸出的時候,以下標作為循環(huán)控制變量,輸出值不為零的下標值。代碼如下:\上述代碼中絲毫沒有任何的比較語句,并且巧妙運用了循環(huán)語句實現(xiàn)的條件。由此可見,并非是學生不肯動腦筋,他們的創(chuàng)意和智慧是無窮的。教學過程中通過對原始問題的分解、改編處理,使學生掌握了由簡到繁的思維方法,讓他們在掌握整個問題的算法時更有認同感,同時,使他們體會到了只要對一個小問題有了新的解決辦法,就有可能使整個問題的解決變得簡單明了。課堂教學中引導(dǎo)學生合理地分解問題,使不同層次的學生都體會到了用自己編制的程序解決問題的成功感,有利于激發(fā)學生對程序設(shè)計的學習興趣,同時使思維既發(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。

三、鼓勵大膽假設(shè),培養(yǎng)思維的獨特性

創(chuàng)新思維貴在思維的獨特性,獨特創(chuàng)新的思維更是可遇而不可求的。只有保護獨特性的思維意識和獨特的思維方式,鼓勵在思維中產(chǎn)生種種假設(shè),才能實現(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,營造有利于學生獨立思維的氛圍;即使學生的思維有失誤或偏頗,也應(yīng)寬容而不隨意否定,因為對錯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兩個數(shù),輸出其中較大的值。(不允許用條件語句來實現(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。此時要激發(fā)學生新的思維,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式強制轉(zhuǎn)化為整數(shù)類型時true為-1,false為0的方式來實現(xiàn):print-a*(a>=b)-b(a<b)由于VB語法的不嚴謹性,還有的組想到了這樣的方法:printA>BandAorA<BandB,在請她解釋原因時,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,當假設(shè)成為一種思維習慣時,會有更多新的思考方法涌現(xiàn)出來。當然,假設(shè)絕不是胡猜,它是建立在對問題深入細致地分析基礎(chǔ)之上有一定依據(jù)的設(shè)想。教師在分析問題時可以啟發(fā)學生不斷假設(shè),引導(dǎo)他們抓住關(guān)鍵,多角度提出假設(shè)。

總之,在教學實踐活動中,可以靈活運用各種不同的創(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)學生積極開展思維活動,決不能將自己的創(chuàng)新性思維方式按傳統(tǒng)的填鴨式教學方式強加于學生,因為這必然會遏制學生的自主思維,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:江蘇省蘇州中學園區(qū)校