認(rèn)知心理學(xué)對計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)的影響

卜子力

摘要：本文首先對認(rèn)知心理學(xué)的學(xué)習(xí)理論和原理進(jìn)行深入認(rèn)識，并將其運(yùn)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)的教學(xué)中，對提升和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和教學(xué)方法大有裨益，以提升計(jì)算機(jī)科學(xué)的教學(xué)水平及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知心理學(xué);計(jì)算機(jī)科學(xué);教學(xué)方法

一、認(rèn)知心理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)概述

1.認(rèn)知心理學(xué)的涵義

認(rèn)知心理學(xué)主要從認(rèn)知學(xué)習(xí)理論入手，利用信息加工的觀點(diǎn)來闡釋學(xué)習(xí)的過程，此過程的基本原理是把信息輸入到大腦內(nèi)進(jìn)行加工和儲存，通過整合、分析提取信息、輸出信息，來探尋和解釋人的心理活動規(guī)律。并著重研究新知識的輸入與存儲以及從大腦記憶里提取信息的過程，從而形成科學(xué)的學(xué)習(xí)認(rèn)知觀。同時認(rèn)知心理學(xué)理論提出，認(rèn)知結(jié)構(gòu)的組織是在學(xué)習(xí)的過程中不斷重新組織與發(fā)展的。即在新舊知識的學(xué)習(xí)過程中，會產(chǎn)生相互作用，新舊知識會導(dǎo)致認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化，其結(jié)果是對已擁有的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行持續(xù)分化與整合的過程。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程不是被動灌輸知識，而應(yīng)該主動地去獲取知識，并通過已擁有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)如記憶、學(xué)習(xí)觀念、認(rèn)知動機(jī)和策略等把新獲取的知識進(jìn)行信息加工、重新組織與變化，形成新的知識結(jié)構(gòu)和體系。

2.計(jì)算機(jī)科學(xué)的涵義

計(jì)算機(jī)科學(xué)主要是通過計(jì)算與信息處理來研究計(jì)算機(jī)及其周圍各種現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)，把抽象的算法分析、形式化語法轉(zhuǎn)化成各種具體的主題結(jié)構(gòu)，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、程序系統(tǒng)、人工智能等軟硬件，以及計(jì)算本身的性質(zhì)與問題的學(xué)科。通俗來講，計(jì)算機(jī)科學(xué)是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行算法與邏輯運(yùn)算，由多臺計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)來處理信息與通信問題，所以，其是對信息進(jìn)行研究和處理的科學(xué)。

3.認(rèn)知心理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的聯(lián)系

認(rèn)知心理學(xué)能有效提升學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)知識時的認(rèn)知，因此在教學(xué)中為學(xué)生補(bǔ)充心理學(xué)知識是極其重要的?；诖耍紫?，通過信息加工對計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)過程進(jìn)行分析，能夠?yàn)檎J(rèn)知心理學(xué)的研究課題指引方向;其次，通過對認(rèn)知心理學(xué)的結(jié)論進(jìn)行深入分析，能有效提高計(jì)算機(jī)科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。最后，認(rèn)知心理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)融合后，促進(jìn)形成當(dāng)前熱門的學(xué)科人工智能。人工智能與認(rèn)知心理學(xué)的聯(lián)系更加緊密，相關(guān)從業(yè)人員可以通過計(jì)算機(jī)這種新方式分析人們的心理狀態(tài)和心理變化過程。而計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展也對認(rèn)知心理學(xué)的形成具有重大的促進(jìn)作用。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)的認(rèn)知心理學(xué)教學(xué)是對信息進(jìn)行深加工的過程

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)教育，是讓學(xué)生先通過課堂學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識，然后進(jìn)行操作實(shí)踐，學(xué)生往往無法將理論與實(shí)踐進(jìn)行有效結(jié)合，使得教學(xué)成果難以達(dá)到預(yù)期。這種先理論后實(shí)踐的教學(xué)方法，與人們的認(rèn)知規(guī)律是相違背的，因此學(xué)生無法有效吸收課堂知識用于實(shí)踐。假如老師在授課時，能將理論與實(shí)踐案例結(jié)合起來講解，能讓學(xué)生把深奧的科學(xué)知識分解成抽象的理論知識，更容易吸收。計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門側(cè)重于實(shí)踐性的學(xué)科，以側(cè)重于信息加工的認(rèn)知心理學(xué)理論為切入點(diǎn)，先讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)踐應(yīng)用，再把這個認(rèn)知與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合，使難以理解的理論知識學(xué)習(xí)過程變成一個對信息進(jìn)行深加工的過程，則更利于學(xué)生吸收理論知識。

三、認(rèn)知心理學(xué)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)中對教學(xué)方法的促進(jìn)作用

認(rèn)知心理學(xué)對計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)有良好的促進(jìn)作用，將兩者結(jié)合教學(xué)有利于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新力的高層次計(jì)算機(jī)人才。

1.認(rèn)知心理學(xué)能有效提高學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展

隨著科技的不斷進(jìn)步，在很多專業(yè)領(lǐng)域各種新技術(shù)、新產(chǎn)品和新知識更迭換代太快，尤其是計(jì)算機(jī)專業(yè)更甚，所以對學(xué)生學(xué)習(xí)的要求和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)也變得越來越高。因此，作為計(jì)算機(jī)教學(xué)的老師應(yīng)為學(xué)生今后的長遠(yuǎn)發(fā)展著想，運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)來培養(yǎng)和提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力和意識。對滯后性的課本知識進(jìn)行摒棄，把最新的科研成果信息分享給學(xué)生，讓學(xué)生能及時關(guān)注行業(yè)發(fā)展的資訊與動態(tài)，充分培育學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2.運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的認(rèn)知動機(jī)

學(xué)生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)習(xí)時所激發(fā)的學(xué)習(xí)動機(jī)稱為認(rèn)知動機(jī)。當(dāng)學(xué)生認(rèn)知動機(jī)不協(xié)調(diào)時，學(xué)生個體的思維與認(rèn)知動機(jī)就無法達(dá)到和諧統(tǒng)一，會造成學(xué)生心理緊張，使原有的平衡被打破，個體會對原有的行為和信念持懷疑態(tài)度，不自覺地想要改變現(xiàn)狀。當(dāng)思維與認(rèn)知動機(jī)之間的不協(xié)調(diào)力度增大時，個體就會想方設(shè)法去降低或解決不協(xié)調(diào)的認(rèn)知動機(jī)，使之保持平衡。而當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身儲備的計(jì)算機(jī)科學(xué)知識無法來解決新知識和新實(shí)踐中遇到的問題時，就會導(dǎo)致緊張、失衡的感覺，這種感覺也會激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生極大的好奇心與求知欲。當(dāng)問題得到解決時，緊張感會消除，自信心會增強(qiáng)，并產(chǎn)生愉快的感覺，形成自我獎勵效應(yīng)，促進(jìn)學(xué)生更樂于自主學(xué)習(xí)。反之，當(dāng)問題無法解決時，緊張感增加，會產(chǎn)生郁悶、怠倦的感覺，進(jìn)而逃避學(xué)習(xí)。所以，教師在進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)時，要采用認(rèn)知心理學(xué)來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，幫助學(xué)生解決問題，以強(qiáng)化學(xué)習(xí)的自信心和解決問題的能力。此過程會進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的認(rèn)知動機(jī)，有力促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的興趣，提升教學(xué)成效。

3.遵循認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生善于學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的能力

現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，要想達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，要以遵循內(nèi)部認(rèn)知規(guī)律為基礎(chǔ)。教師在計(jì)算機(jī)科學(xué)教育中，應(yīng)激發(fā)學(xué)生的內(nèi)部認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生對理論知識進(jìn)行深層次加工，讓他們學(xué)會自主思考，強(qiáng)化自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使學(xué)生通過掌握有效的認(rèn)知策略，達(dá)到善于學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的目標(biāo)。從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，教育應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自主和高效的學(xué)習(xí)能力?！蔼?dú)立”是指學(xué)生離開學(xué)校步入社會后還有不斷學(xué)習(xí)的能力;“自主”是指學(xué)生主動支配學(xué)習(xí)內(nèi)容，而不是被動的接受學(xué)習(xí)內(nèi)容，以提升自主學(xué)習(xí)的能力;“高效”是指學(xué)生通過高效的思維，培養(yǎng)善于學(xué)習(xí)的能力。通過以上能力的提升，把學(xué)生們都培養(yǎng)成具有高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人才。

結(jié)語：

總之，為有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，在計(jì)算機(jī)科學(xué)的教學(xué)過程中，運(yùn)用認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知過程等認(rèn)知心理學(xué)理論和成果對當(dāng)前的教學(xué)方法、教學(xué)管理和教學(xué)評價體系等進(jìn)行啟發(fā)和挖掘，通過持續(xù)改進(jìn)以探索提升教學(xué)質(zhì)量的最佳途徑，并進(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)化利用，為推動計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)方法的創(chuàng)新和教育體系的改革貢獻(xiàn)力量。

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