摘 要:在計(jì)算機(jī)課程中,程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性比較強(qiáng),教師在程序設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中,將計(jì)算思維引入其中,既能夠培養(yǎng)學(xué)生解決和分析問題的能力,又能夠?qū)W(xué)生的信息素養(yǎng)得以有效地提升,教學(xué)的效果也會(huì)得到很大地提高。
關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;程序設(shè)計(jì);課程教學(xué);探索
最近幾年,計(jì)算機(jī)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用和普及,特別在各大高等院校,有效應(yīng)用計(jì)算機(jī),對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)及發(fā)展都有至關(guān)重要的作用,同時(shí),還能夠?qū)W(xué)生信息素質(zhì)得以有效地提升[ 1 ]。
一、提升上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位
在計(jì)算機(jī)課程中,程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性比較強(qiáng)。從當(dāng)前來(lái)看,很多高等院校對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有重視起來(lái),重視的只是理論教學(xué),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)看成是程序設(shè)計(jì)課程中一個(gè)輔助環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)策略提倡,先對(duì)程序進(jìn)行講解,然后,再上機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這并不能將學(xué)生計(jì)算的思維能力進(jìn)行提升,只能將學(xué)生對(duì)程序感性的認(rèn)識(shí)得以增加[ 2 ]。學(xué)生在機(jī)算機(jī)上,循規(guī)蹈矩地對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行驗(yàn)證,沒有真正起到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的宗旨,對(duì)于程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)而言,是一個(gè)主題,是學(xué)生在計(jì)算思維中實(shí)踐的關(guān)鍵,能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行有效地培養(yǎng)。
教師在程序設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中,應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)的課時(shí)增加,適當(dāng)?shù)貙⒗碚摰恼n時(shí)減少,從而將上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位得以提升。同時(shí),也是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的過程。教師在程序設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中,將計(jì)算思維進(jìn)行引入,不但能夠培養(yǎng)學(xué)生解決和分析問題的能力,還能夠?qū)W(xué)生的信息素養(yǎng)得以有效地提升,從而提升程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的效果。
二、培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的能力
編程能力在程序設(shè)計(jì)的課程中,是計(jì)算技能與思維的綜合體現(xiàn)。上機(jī)進(jìn)行實(shí)踐,在程序設(shè)計(jì)中讓學(xué)生動(dòng)腦和動(dòng)手的過程,所以,對(duì)于學(xué)生必須要進(jìn)行理性思維與實(shí)踐相結(jié)合,對(duì)于實(shí)踐的環(huán)節(jié)必須要強(qiáng)化[ 3 ]。對(duì)于題目中的問題,教師應(yīng)該讓學(xué)生通過上機(jī)編寫程序的方式,將問題進(jìn)行解決。這樣才能夠使學(xué)生靈活性和綜合性地對(duì)知識(shí)的運(yùn)用,得以有效地體現(xiàn)。教師應(yīng)該將學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣激發(fā)起來(lái),才能夠?qū)W(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力得以有效地提升。提升學(xué)生的實(shí)際操作能力,才是訓(xùn)練學(xué)生的最終目的。
三、培養(yǎng)學(xué)生分治策略的能力
在編程問題上,學(xué)生感到比較復(fù)雜,也感到困難比較大。教師應(yīng)該引導(dǎo)和幫助學(xué)生,正確運(yùn)用分治的策略,來(lái)將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。在我們的工作及日常生活中,分治策略都是解決問題的一個(gè)有效的方法。分治策略對(duì)于計(jì)算思維而言,具有普遍使用的思維方法,學(xué)生在編程問題上,如果遇到既復(fù)雜規(guī)模又大的問題,應(yīng)該利用分治策略,運(yùn)用掌握的規(guī)模小、簡(jiǎn)單的求解方法對(duì)問題進(jìn)行解決。例如,函數(shù)的章節(jié),利用實(shí)驗(yàn)教學(xué),將一個(gè)比較復(fù)雜而抽象的問題提出來(lái),然后,引導(dǎo)和幫助學(xué)生分成幾個(gè)有聯(lián)系的小問題,利用遞歸的方式,將這些問題進(jìn)行求解,再將原問題的解,利用合并子問題的方法得到。
四、打破思維定局,啟發(fā)學(xué)生的思考
時(shí)代在飛速地發(fā)展,只靠知識(shí)已經(jīng)跟不上時(shí)代了,我們不但要擁有知識(shí),還要會(huì)運(yùn)用,對(duì)于問題,既要發(fā)現(xiàn),又要解決[ 4 ]。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,教師應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,不但會(huì)發(fā)現(xiàn)問題,還能夠自己解決問題;教師還應(yīng)該在教學(xué)中,啟發(fā)學(xué)自己提出問題,解決問題。例如,S=1+2+3…+n,學(xué)生掌握以后,在這個(gè)基礎(chǔ)上,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生將等比數(shù)列和等差數(shù)列及類似的數(shù)列問題,通過適當(dāng)變化進(jìn)行解決。
五、提倡題解多樣化,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
在程序設(shè)計(jì)的課程中,解決問題的思路和算法思想的掌握,是更為重點(diǎn)的。關(guān)鍵就是學(xué)生能夠利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程,將計(jì)算的思維得以有效地形成。計(jì)算思維是有限的既定步驟組成的,是解決問題過程的思維,并可以將特定的問題進(jìn)行解決。確定和發(fā)現(xiàn)問題以及求解問題,都在計(jì)算思維的范圍之內(nèi)。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,都是比較重視結(jié)果,而輕視了形成結(jié)果的過程,對(duì)于解決問題的過程沒有重視,對(duì)于訓(xùn)練及培養(yǎng)學(xué)生的思維方式忽略了。
教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和探索精神,以及解決問題和創(chuàng)新能力。對(duì)于同一種問題,鼓勵(lì)學(xué)生開通思維,尋找多種解決問題的方法。對(duì)于程序,讓學(xué)生互相交換閱讀,交換改寫,將學(xué)生多樣化的計(jì)算思維方式進(jìn)行培養(yǎng)。組織學(xué)生對(duì)創(chuàng)新型的方法及思想進(jìn)行研究和討論。教師在對(duì)實(shí)際的問題進(jìn)行情境的創(chuàng)設(shè)時(shí),也要盡可能采用一題多解。例如,對(duì)于switch及if 語(yǔ)句,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí),可以將托送的行李,根據(jù)重量,按里程進(jìn)行計(jì)費(fèi),將這樣一個(gè)問題情境創(chuàng)設(shè)出來(lái),每一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法不同,思維的方式也不一樣,這樣,每一個(gè)學(xué)生所編出的程序結(jié)構(gòu)也是不一樣的。對(duì)于每一個(gè)學(xué)生所編的各種結(jié)構(gòu)的程序,讓學(xué)生們進(jìn)行研究和討論,教師對(duì)于學(xué)生研究和討論的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),給每個(gè)學(xué)生以不同的評(píng)價(jià)。
六、總結(jié)
綜上所述,在程序設(shè)計(jì)的課程中,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)進(jìn)行增加,理論課時(shí)適當(dāng)?shù)販p少,能夠?qū)?shí)驗(yàn)教學(xué)的地位得以有效地提升,教師在程序設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中,將計(jì)算思維引入其中,既能夠培養(yǎng)學(xué)生解決和分析問題的能力,又能夠?qū)W(xué)生的信息素養(yǎng)得以有效地提升,教學(xué)的效果也會(huì)得到很大地提高。
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作者簡(jiǎn)介:
劉雯(1979-),女,漢族,遼寧鐵嶺人,本科,講師,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。