程序設計中學生思維能力的培養(yǎng)

關麗麗

【摘 要】程序設計是職業(yè)中專學校計算機專業(yè)的一門核心課程，它對于培養(yǎng)學生良好的邏輯思維和嚴謹?shù)某绦蛟O計能力有著重要的意義。

【關鍵詞】程序設計 思維 培養(yǎng)

計算機教學的程序設計不僅生動、有趣、操作性強，關鍵的是在設計中能培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)，訓練學生，使其思維的廣度和深度逐漸加強。計算機的許多概念、知識都很抽象，對這些知識和概念的理解、思考和內(nèi)化，就是對抽象事物的“反芻”過程，對學生的思維方式、思維的過程、思維的張力將產(chǎn)生潛移默化的影響。

一、程序設計有利于學生抽象思維的發(fā)展

在現(xiàn)實中，人們總是從認識個別事物開始，到事物的一般性質(zhì)。在這個過程中，歸納推理的思維方式起著非常積極的作用。要解決程序設計問題，首先要考慮適當?shù)乃惴ǎ惴ㄐ杞柚柡透拍钸M行推導和論證，要靠編程來實現(xiàn)。

在編程過程中，通過對問題的分析、推理、歸納出一般性的規(guī)律，然后再用計算機語言描述出來，這是一個高度抽象復雜的過程。在程序設計中，學生頭腦的大量假設、猜測、推理、歸納等思維方法綜合采用。比如：在循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設計中，我們往往從問題的最簡單的情況人手，直至歸納出解題的途徑，選出最佳的方法，總結(jié)出抽象的規(guī)律，最后編程解決問題。

一般來說，這是一個反復的過程，經(jīng)過不斷的訓練，學生的抽象思維能力得到了很大的鍛煉。實踐證明，通過程序設計教學，學生的抽象能力、分析、解決問題的能力有了很大的提高。

二、程序設計有利于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)

人們在創(chuàng)造活動中或在需要創(chuàng)造性解決問題的情境中表現(xiàn)出來的有創(chuàng)見性的思維，稱作創(chuàng)造性思維。它能夠提供新穎獨創(chuàng)而又有價值的思維成果。

在程序設計中，大量摒棄了以往數(shù)學教學中的思維定式，比如：A=A+1，這一算式在數(shù)學教學中是無法成立的，但在大量的累加程序和賦值語句中得以采用。經(jīng)常使用窮舉策略、分層分治策略及優(yōu)化組合策略，都打破了以往的教學常規(guī)，以一種嶄新的思維方式和極富創(chuàng)造性的手段，大大激發(fā)了學生的創(chuàng)造欲和成就感。

創(chuàng)造性思維的具體過程，一般包括準備、醞釀、頓悟和驗證四個階段。程序設計教學正是這四個階段的最有力的展現(xiàn)。要設計成一個正確的程序，一般要經(jīng)過以下幾個過程：設想——框圖——程序——調(diào)試——修改——成功。程序?qū)懴聛恚?jīng)過上機調(diào)試，發(fā)現(xiàn)運行錯誤或運行結(jié)果不夠滿意，再修改，再調(diào)試，如此反復，直至達到預期效果。這是一個艱難的思維過程。有時一個程序看似簡單，但調(diào)試起來往往要費不少功夫，解題中那種茅塞頓開的感悟，常會使學生鼓掌、歡騰、跳躍，一種成就感油然而生，大大激發(fā)了學生的求知欲望。學生的創(chuàng)造性會得到淋漓盡致的發(fā)揮，他們的思維能力往往會得到跳躍式的拓展和提高。

三、程序設計有利于學生思維品質(zhì)的優(yōu)化

計算機是一門操作性很強的學科，學生上機通過手、眼、心、腦并用而形成的強烈專注，會使大腦皮層產(chǎn)生高度的興奮，將所學知識高效內(nèi)化。學生通過上機體會各種指令的功夫、分析程序運行過程及驗證運行的功能，都能使學生產(chǎn)生一種成就感，在激昂的情緒氛圍中，容易塑造敢于進取的心理素質(zhì)，增強獨立探索的自學能力，激發(fā)好學精神。

程序設計所采用的模塊化的思維方式，善于把一個復雜的問題分解成若干個簡單的問題來逐個解決，然后對各部分進行編程，得出幾個相對獨立的程序段，再由這些程序段組成一個完整的程序。

通過訓練，學生不僅形成了良好的結(jié)構(gòu)思維品質(zhì)，增強了學生處理實際問題的能力。而且，由于計算機運行高度自動化和程序化，因此，在編程操作中，學生一絲不茍、思維高度集中，稍有差錯，程序運行就會出錯或停止，這個反復調(diào)試的過程，實際上就是鍛煉思維、鍛煉意志、技能的形成過程。因此，程序教學能培養(yǎng)意識、開發(fā)心智、深化思維、增強毅力、增進技能，對促進學生思維的優(yōu)化起到積極的促進作用。

四、程序設計有利于學生思維空間的拓展

編程是無止境的。無論那種計算語言，都以其豐富的內(nèi)涵給學生提供了廣博的思維空間。學生都能夠各現(xiàn)其能，在程序設計教學中，我們注重學以致用，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。而由此產(chǎn)生遷移的衍生作用，對輔助其他學科的學習能起到良好的推動作用。如讓學生用FOXBASE、QBASIC等統(tǒng)計考試成績，排名次，編程解決一些有趣的數(shù)學、推理和圖形問題，并積極引導學生的發(fā)散思維：我們的程序是不是最優(yōu)、是不是簡潔、是不是規(guī)范、算法是不是得當？由此訓練他們精益求精、嚴謹治學的態(tài)度。

五、程序設計應關注問題解決的過程及方法

在教學中，教師應把握好每一次引導學生讀程序或程序設計練習的機會，引導學生始終圍繞計算機處理信息的基本過程“輸入信息——處理信息——輸出信息”，其中關鍵是“處理信息”，“處理信息”往往涉及把實際問題轉(zhuǎn)換成如何用數(shù)學式子或模型解決的問題。

讀程序時要從中區(qū)分哪些是“輸入信息”部分，哪些是“處理信息”部分，哪些是“輸出信息”部分，分析程序的運行結(jié)果關鍵是分析程序的“處理信息”部分。經(jīng)過多次這樣的提示訓練學生讀程序就有了方向，并知道應精讀哪些部分，同時程序讀多了，編程能力也相應提高。

例如：程序設計練習題為：“輸入100個同學的身高，輸出最高的學生的身高和最矮的學生的身高”，可這樣引導學生分析問題：100個同學的身高若是隨機錄入的，輸入到100個后應不再輸入；題目轉(zhuǎn)化的數(shù)學問題應是比較數(shù)的大小?！拜斎胄畔ⅰ辈糠謶请S機錄入100個同學的身高，“處理信息”部分應是重復比較兩個數(shù)的大小，始終記錄好最大、最小的兩個數(shù)，可用循環(huán)結(jié)構(gòu)；“輸出信息”部分是輸出最大值與最小值。這樣，經(jīng)常進行這樣的引導分析，學生應用程序解決問題的能力自然就會得到提高。

當然，在程序設計教學中要培養(yǎng)學生的計算思維能力，關鍵在課堂教師有意識的引導。

【參考文獻】

[1]李陶深.計算機程序設計類課程整合研究[J].廣西大學學報；2008，（02）.

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