計(jì)算機(jī)教育中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)

熊周文

[摘要]從當(dāng)前計(jì)算機(jī)教育中面臨的問題出發(fā),闡述創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的重要性以及一些基本的方式方法,并且教師本身應(yīng)改變觀念,以生為本。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新素質(zhì)創(chuàng)新精神計(jì)算機(jī)教育

中圖分類號(hào):G44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1120148-02

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,開展創(chuàng)造教育,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是世界各國(guó)教育改革與發(fā)展的共同趨勢(shì)。江澤民同志從一個(gè)戰(zhàn)略家的高度指出:“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力,一個(gè)沒有創(chuàng)新能力的民族,難以屹立于世界先進(jìn)民族之林”。計(jì)算機(jī)作為信息社會(huì)的標(biāo)志,它的發(fā)展日新月異,成為科技領(lǐng)域最活躍,最革命的因素。計(jì)算機(jī)既作為學(xué)習(xí)的對(duì)象,又作為學(xué)習(xí)的工具,也作為教學(xué)的工具在現(xiàn)代教育中所占的份量越來越重,在教學(xué)過程中挖掘計(jì)算機(jī)上蘊(yùn)含的創(chuàng)新教育元素,以計(jì)算機(jī)知識(shí)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為載體培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì),具有得天獨(dú)厚不可替代的優(yōu)勢(shì)。

在多年的教學(xué)生涯中,筆者發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)事實(shí):很多計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)了兩三年的高級(jí)程序設(shè)計(jì)后,依然不能設(shè)計(jì)出有價(jià)值的新程序,只能模仿教材中現(xiàn)存的例子,而不少非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生卻能利用計(jì)算機(jī)做出一些新穎的設(shè)計(jì),這究竟是為什么?原因可能是多方面的,有學(xué)生基礎(chǔ)的差異,有興趣愛好的不同,但是一個(gè)重要的原因是計(jì)算機(jī)教師在教學(xué)過程中忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

創(chuàng)新素質(zhì)是創(chuàng)造型人才最具生命的一種特殊素質(zhì),它是指主體在創(chuàng)造活動(dòng)中表現(xiàn)出來和發(fā)展起來的各種能力的總和。它包括三個(gè)層面:一是個(gè)體的創(chuàng)新精神;二是指能產(chǎn)生新的設(shè)想的創(chuàng)造性思維能力;三是指能產(chǎn)生新成果的創(chuàng)造性技能,計(jì)算機(jī)教育過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)應(yīng)從這三個(gè)方面著手。

一、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

具有創(chuàng)新精神是創(chuàng)造的前提和關(guān)鍵。因此,對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新精神的培養(yǎng)至關(guān)重要。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者認(rèn)為:“創(chuàng)新精神是最重要的,創(chuàng)新精神強(qiáng)而天資差一點(diǎn)的學(xué)生比天資強(qiáng)而創(chuàng)新精神不足的學(xué)生能取得更大的成績(jī)?！边@是因?yàn)槌巳烁癖傲拥男÷斆麟y以成就創(chuàng)新的大事業(yè)之外,即使擁有足智多謀的大聰明一旦染有人格缺陷,也難以實(shí)現(xiàn)富于創(chuàng)新智慧的人生,他們即使有些創(chuàng)新成果,也往往被人格缺陷所吞噬,喪失其本應(yīng)具有的價(jià)值。

在計(jì)算機(jī)教育過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,即要培養(yǎng)學(xué)生思想創(chuàng)新,敢于創(chuàng)新的個(gè)性與人格。要在教學(xué)的過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的非智力因素,使之具有較高的情商。

(一)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情

興趣是調(diào)動(dòng)人的積極性的能源,熱情可以點(diǎn)燃智慧的火花,是創(chuàng)新的翅膀。許多科學(xué)家之所以做出那么多的成就,原因之一是他們對(duì)科學(xué)有濃厚的興趣與極大的熱情。“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,只有興趣才是提高學(xué)習(xí)效率的最持久動(dòng)力。黑格爾也講過:要是沒有熱情,世界上任何偉大事業(yè)也不能成功。由于計(jì)算機(jī)的操作過程是眼、手、大腦同時(shí)并用,學(xué)生有很強(qiáng)的好奇心與新鮮感,開始學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)時(shí),大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很濃,積極性很高,要維持這樣的興趣與熱情,可以從以下幾方面來做:

1.充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),使教學(xué)生動(dòng)活潑。利用CAI課件、動(dòng)畫、游戲軟件使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的必要性和迫切性。

2.計(jì)算機(jī)教學(xué)從日常的應(yīng)用軟件入手。比如可以先講漢字輸入方法,文字處理軟件讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)寫作,使他們能熟練進(jìn)行漢字輸入、排版,保存和打印文章,學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的操作有切身體驗(yàn),在實(shí)際應(yīng)用中體會(huì)到計(jì)算機(jī)的用途,興趣也就增加了。

3.計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)與學(xué)生的文化知識(shí)和愛好緊密結(jié)合。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言時(shí)可以讓學(xué)生編一些程序來處理數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的計(jì)算問題,使學(xué)生既復(fù)習(xí)相關(guān)學(xué)科的知識(shí),又培養(yǎng)了用計(jì)算機(jī)解決問題的能力,起到了事半功倍的效果。

(二)培養(yǎng)學(xué)生的毅力

一個(gè)單憑熱情與愛好是不夠的,還必須要頑強(qiáng)的毅力,否則達(dá)不到創(chuàng)新的目的。堅(jiān)強(qiáng)的毅力是人才成長(zhǎng),事業(yè)成功的重要心理品質(zhì)。凡是有建樹的科學(xué)家?guī)缀醵加邪僬鄄粨系木?堅(jiān)強(qiáng)的毅力是通過克服各種障礙取得的。計(jì)算機(jī)這門學(xué)科是比較難的,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中肯定會(huì)遇到一些障礙,學(xué)生要理解它,克服它,本身就是對(duì)自己意志的鍛煉。另外,在計(jì)算機(jī)教學(xué)的過程中,特別是在教程序設(shè)計(jì)時(shí),教師有準(zhǔn)備的布置給學(xué)生一些稍大的課題,這樣也可以鍛煉學(xué)生的耐心與毅力。在學(xué)生解決問題的時(shí)候,要鼓勵(lì)他們提出與眾不同的見解,積極驗(yàn)證自己的想法,樹立戰(zhàn)勝困難的信心,忍受學(xué)習(xí)中的挫折,最終享受成功的喜悅。

(三)培養(yǎng)學(xué)生的膽識(shí)

要?jiǎng)?chuàng)新,就要有超越前人的膽略和勇氣,不盲從權(quán)威的魄力。

給學(xué)生上計(jì)算機(jī)的文化基礎(chǔ)課時(shí),要講到計(jì)算機(jī)的應(yīng)用、發(fā)展,要讓學(xué)生意識(shí)到計(jì)算機(jī)是一個(gè)有著無限發(fā)展空間的領(lǐng)域,在某種意義上說,計(jì)算機(jī)沒有做不到的,只有想不到的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得個(gè)人想在每一個(gè)領(lǐng)域都具有最先進(jìn)的認(rèn)識(shí)幾乎是天方夜譚,因此可以說計(jì)算機(jī)領(lǐng)域沒有絕對(duì)的、徹底的、真正的權(quán)威。鼓勵(lì)學(xué)生具有向書本、向老師、向權(quán)威挑戰(zhàn)的勇氣。具有敢于向他人、向社會(huì)表現(xiàn)自我,讓社會(huì)接納自我的膽略。

運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行參與式、啟發(fā)式教學(xué)。利用INTERNET打破學(xué)生單項(xiàng)獲取知識(shí)的渠道,讓每一個(gè)學(xué)生都去當(dāng)探險(xiǎn)家和發(fā)明家,使之眼界更加開闊。學(xué)生會(huì)懂得老師課本只是一種手段,廣闊的信息需要自己去尋找,尋找的過程就是創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過程,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望。

在計(jì)算機(jī)教學(xué)的過程中,要讓學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的角度意識(shí)到:社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求公民有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),自主意識(shí),創(chuàng)造性,要求公民能夠自謀生路,自我創(chuàng)業(yè),這是不容他人進(jìn)行替代的。以個(gè)人能力,績(jī)效為標(biāo)志的空前劇烈的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)要求從業(yè)者不斷學(xué)習(xí),不斷提高,善于捕捉機(jī)遇,開發(fā)自己,規(guī)劃人生。當(dāng)今學(xué)歷和專業(yè)技能只能視為社會(huì)上謀生的第一二本護(hù)照,一個(gè)人無窮無盡的創(chuàng)造力與適應(yīng)發(fā)展變化的能力才是通往新世紀(jì)的第三本護(hù)照。從而形成自覺的、強(qiáng)烈的創(chuàng)新欲望和動(dòng)機(jī)。

二、開發(fā)學(xué)生智能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

在二十世紀(jì)六十年代,心理學(xué)家喬伊·基爾福德發(fā)起了一場(chǎng)關(guān)于天才的大辯論,在辯論的基礎(chǔ)上,心理學(xué)家得出這樣一個(gè)結(jié)論:創(chuàng)造性與智能是兩碼事,一個(gè)人的創(chuàng)造性可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過他的智能,一個(gè)人的智能也可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過他的創(chuàng)造性,有研究表明,智力的五要素在總的科技創(chuàng)造中作用大小的排序如下:思維能力、記憶力、想象力、觀察力、操作能力。思維能力排在第一位。

創(chuàng)造性思維是指人們?cè)趯?shí)踐活動(dòng)中,由于強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)的推動(dòng),能根據(jù)既定的目的和任務(wù),展開主動(dòng)的獨(dú)創(chuàng)的思維活動(dòng),通過一定的思路借助于聯(lián)想和想象、直覺和邏輯,對(duì)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),以漸進(jìn)的或突發(fā)的、輻射的或凝聚的形式,進(jìn)行不同的加工組合,從而產(chǎn)生新思想,新觀點(diǎn),新成果。

創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造性人才具備的基本特征。因此,在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維的指導(dǎo)和訓(xùn)練,指導(dǎo)他們掌握科學(xué)的方法論。創(chuàng)造性思維最主要的特征就是思維的批判性和發(fā)散性。批判性就是拒絕盲目從眾,拒絕復(fù)制型思維,因?yàn)椤澳７率谷顺蔀榕拧?。保持自己的?dú)立思考,創(chuàng)造從懷疑開始,懷疑就是批判。

思維的發(fā)散性是指多角度、新角度、多側(cè)面的思維方式。思考問題時(shí),沒有一定的思考方向,可以突破原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)識(shí)框架,自由思考,任意想象,提出多種多樣的想法和做法。

(一)訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維和求異思維

計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中,要有機(jī)結(jié)合計(jì)算機(jī)知識(shí)與計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維和求異思維。比如在講計(jì)算機(jī)鍵盤構(gòu)造時(shí),從鍵盤的布局中英文字母的不規(guī)則排列,而引出概率統(tǒng)計(jì)理論,由鍵位的大小引出人體工程學(xué),由英文字母的不同組合引出漢字輸入方法。講計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代時(shí),由晶體管的概念從而引出芯片的集成,由芯片的集成度引出分子原子的相關(guān)概念,從而引出量子物理學(xué)對(duì)CPU制造的影響。給學(xué)生布置上機(jī)作業(yè)時(shí),可以讓學(xué)生用不同的語言(匯編、Delphi、C++、Java),不同的算法,解決同一個(gè)問題,用一題多解訓(xùn)練他們的發(fā)散思維能力。

(二)課堂教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的想象力

想象是創(chuàng)造的基礎(chǔ),沒有想象就沒有創(chuàng)造,善于創(chuàng)造就必須善于想象。愛因斯坦曾指出:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉”。想象可以使學(xué)生把書本知識(shí)學(xué)得生動(dòng)活潑,有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與創(chuàng)新意識(shí)。作為教師要充分挖掘?qū)W生想象的潛力,鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象,比如講計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)時(shí),可以提這樣的問題:如果計(jì)算機(jī)有性別的話,你認(rèn)為它是男性還是女性?如果有一天機(jī)器人的智能超過人類的世界將會(huì)怎樣?教師要給學(xué)生想象力的發(fā)展提供寬松的環(huán)境。

(三)改革一些壓制學(xué)生創(chuàng)新思維的常規(guī)做法

在應(yīng)試教育下,枯燥無味的過重的課業(yè)負(fù)擔(dān)破壞了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)意志,保姆式的教學(xué)方法造成了學(xué)生的依賴性,弱化了他們的抗挫折能力,過分依賴演繹的教學(xué)使學(xué)生跳不出老師與教材的手心,毀滅了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。學(xué)校注重大量的高強(qiáng)度,長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)試技能訓(xùn)練,在很大程度上限制了學(xué)生活躍的思維,甚至窒息了他們的創(chuàng)新思維。學(xué)生上課記筆記,下課對(duì)筆記,考試背筆記是一種非常普遍的現(xiàn)象,成為很多學(xué)生的學(xué)習(xí)模式。我們的很多學(xué)生長(zhǎng)期習(xí)慣于背標(biāo)準(zhǔn)答案,而不是獨(dú)立的尋找答案,更不可能有對(duì)傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)答案挑戰(zhàn)的勇氣。這些

弊端在計(jì)算機(jī)教育教學(xué)的過程中都應(yīng)該逐步的改變。

三、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力

要把一個(gè)好的創(chuàng)意付諸實(shí)施,不僅需要強(qiáng)健的體魄,良好的心理素質(zhì),敏銳準(zhǔn)確的觀察力,豐富甚至奇異想象力,強(qiáng)烈的好奇心,敢于冒一定風(fēng)險(xiǎn),不怕挫折和失敗,還需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng),廣博而精深的知識(shí)儲(chǔ)備以及學(xué)習(xí)創(chuàng)造技法。

在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,可以讓學(xué)生從以下的方面去做:

(一)鼓勵(lì)學(xué)生廣泛超前的學(xué)習(xí)

知識(shí)越多越雜,潛在的創(chuàng)造力越豐富,無數(shù)的進(jìn)步源于創(chuàng)造者在不同的領(lǐng)域都擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。知識(shí)越廣泛,新思想和新觀念就越容易產(chǎn)生,因此教師在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生博覽群書,集思廣益,養(yǎng)成不偏科、文理兼學(xué)的習(xí)慣,只有掌握了寬厚的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)的知識(shí)才容易遷移,才能為發(fā)明創(chuàng)造奠定良好的基礎(chǔ)。今天的熱門IT產(chǎn)品,從iPod到Xbox,沒有一個(gè)不是跨領(lǐng)域合作的結(jié)晶。

(二)學(xué)會(huì)捕捉靈感

人在思維的過程中,新點(diǎn)子稍縱即逝,如果不能很快抓住,可能一去不復(fù)返。那些懂得發(fā)掘創(chuàng)造力的人,都已學(xué)會(huì)如何追捕和保留新點(diǎn)子。阿基米德由洗澡時(shí)水的溢出想到了浮力定律,凱庫(kù)爾因夢(mèng)見一條咬自己尾巴的蛇,聯(lián)想到環(huán)狀苯分子的形狀,達(dá)芬奇把鈴聲和投入水中的石子聯(lián)系在一起,這使得他產(chǎn)生了這樣的聯(lián)想:聲音是以波的形式傳播的。牛頓的蘋果落地,愛因斯坦的光速飛行這些靈感沒有數(shù)學(xué)物理知識(shí)作為基礎(chǔ)都會(huì)熄滅,靈感只光顧那些有準(zhǔn)備的頭腦,也包括知識(shí)準(zhǔn)備。教師要求學(xué)生在思考問題解決問題的時(shí)候時(shí)刻記錄自己靈感的火花,并在以后做進(jìn)一步的思考和交流。

(三)人們的創(chuàng)造性唯有通過實(shí)際的創(chuàng)造性活動(dòng)才能逐漸發(fā)展

創(chuàng)新引導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐支持創(chuàng)新。實(shí)踐和創(chuàng)新缺一不可,就像只懂力學(xué)原理的人和只知道鋪磚疊瓦的人都無法獨(dú)立建起一座摩天大廈一樣。在計(jì)算機(jī)教學(xué)的過程中教師可以組織一些計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的競(jìng)賽;利用計(jì)算機(jī)的上機(jī)實(shí)踐課要求學(xué)生搞一些小制作,小發(fā)明;組織學(xué)生到工廠等地方參觀考察;讓學(xué)生自由組合,成立興趣小組,交流思想。教師要在這些活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐能力。

(四)計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中給學(xué)生滲透一些創(chuàng)造性技法

創(chuàng)造技法,就是創(chuàng)造學(xué)家根據(jù)創(chuàng)造思維發(fā)展規(guī)律總結(jié)出的創(chuàng)造發(fā)明的一些原理、技巧和方法。典型的有重組法,類比法,聯(lián)想法,頭腦風(fēng)暴法等。在創(chuàng)造實(shí)踐中總結(jié)出的這些創(chuàng)造技法還可以在其他創(chuàng)造過程中加以借鑒使用,能提高人們的創(chuàng)造力和創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)率。比如在課堂教學(xué)中教師可以采用頭腦風(fēng)暴法,把班上的學(xué)生分成兩組,設(shè)定學(xué)生主持人,就計(jì)算機(jī)課程中的疑難問題讓學(xué)生深入思考,自由發(fā)言,提出不同的思路和解決方案。

教師是學(xué)生的榜樣。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì),教師自己要首先具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,要學(xué)生積極主動(dòng)的探索新知識(shí),教師自己就要在教學(xué)中大膽突破舊觀點(diǎn)、舊思想、舊模式的束縛,積極進(jìn)取,銳意改革,要學(xué)生不滿足于現(xiàn)成的知識(shí)和結(jié)論,大膽求異思維,教師自己就不應(yīng)墨守教學(xué)成規(guī),不因循守舊。

計(jì)算機(jī)教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)是一個(gè)新的課題,有很多的途徑和方式有待于更進(jìn)一步的探索,這是計(jì)算機(jī)教育工作者今后努力的方向。

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