程序設計中培養學生的創新性思維
時間:2022-04-28 03:56:55
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一、在比較中尋找差異的目標,培養思維的變通性
通過比較,實現思維的遷移,是培養創新性思維的有效方法之一。我們會發現,程序設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、幫助學生養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,交換值后輸出。此時大多數同學總是會這樣來編寫(以A=2,B=3為例):A=B,B=A運行結果:A=3,B=3。當同學們百思不得其解的時候,筆者引導大家借助第三個變量來實現交換。趁機提醒學生思考:如果不通過第三變量,用數學知識應如何解決?最后,學生研究討論后得出利用兩數四則運算解決的方法。此題筆者著眼于數學知識與程序設計思路的遷移,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,實現了由固有知識到對新知識的建構。這種變通性的思維新方法將在他們日后的程序設計中,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鍵問題,也可以在問題已經明確,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,最后根據大目標的要求,將這些方法優化組合起來。這樣由小及大的思維方式,既可以激發新靈感,又有利于保持思維的連續性、流暢性。在程序設計教學中,這種創新性思維方式是較為常用又至關重要的。例如,對已有的10個整數進行從小到大排序。從問題本身來說,目標已經一目了然。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。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,此種方法的實現比較簡單。更讓筆者感到驚喜的是有組同學利用數組的下標完成了排序:將數組定義成下標從最小值到最大值變化范圍,由于VB中變量數值型變量定義后初始值都為零,所以,讀入數組值的時候,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語句實現的條件。由此可見,并非是學生不肯動腦筋,他們的創意和智慧是無窮的。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,有利于激發學生對程序設計的學習興趣,同時使思維既發散又集中,不至于產生斷續和不連貫,體現了流暢性的創新特點。
三、鼓勵大膽假設,培養思維的獨特性
創新思維貴在思維的獨特性,獨特創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,鼓勵在思維中產生種種假設,才能實現思維的突破和創新。要激發這種思維火花,教師就要充分利用假設情境,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,也應寬容而不隨意否定,因為對錯誤思維的修整也有可能產生與眾不同的思維結果。例如,輸入A、B兩個數,輸出其中較大的值。(不允許用條件語句來實現)傳統的解決方案用if語句,現在問題的關鍵是不允許用條件語句。此時要激發學生新的思維,讓他們提出自己的假設并分小組展開討論。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化為整數類型時true為-1,false為0的方式來實現: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,不斷假設可以觸發各種新的思維模式,當假設成為一種思維習慣時,會有更多新的思考方法涌現出來。當然,假設絕不是胡猜,它是建立在對問題深入細致地分析基礎之上有一定依據的設想。教師在分析問題時可以啟發學生不斷假設,引導他們抓住關鍵,多角度提出假設。
總之,在教學實踐活動中,可以靈活運用各種不同的創新思維方法,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學生積極開展思維活動,決不能將自己的創新性思維方式按傳統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,也違背了培養創新性思維的初衷。
本文作者:張小莉李晟工作單位:江蘇省蘇州中學園區校
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