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怎么學好化學,我認為首先應改變偏面認識。有的人以為化學只需要背背就能學好;有的人以為化學專門和有毒的物質打交道而退避三舍;有的人以為化學背的東西太多而厭惡……凡此種種,都是對化學學科本身及化學學習的誤解。其實,我們人類的生活、科技、生產都與化學密切相關,我們只有學好化學,才能知道哪些是有害的物質,我們該如何回避和化解;才能知道哪些物質是有益的,我們該如何合成它。因此,學好化學基礎知識有利于我們同學將來更好地造福人類,使我們的生活更美好;有利于我們同學為將來的科技進步作出有益的貢獻。
其次要培養學習興趣。其實,化學跟我們生活的方方面面有密切的聯系,我們同學要積極尋找、發現和獲取生活中的化學知識。如:鋼鐵為什么久置會生銹?為什么鋼鐵漆上油漆就不容易生銹?燃料燃燒時為什么鼓入空氣,火焰會更旺?潮濕的煤炭為什么會比干燥的煤炭燃燒的更旺?在面粉中加人發酵粉(小蘇打),蒸出來的饅頭為什么會有那么多的小孔?如果我們同學在學習化學的過程中就注意結合這些實際現象,那么學化學就變得生動而有趣。愛因斯坦說過:興趣是最好的老師。趣味的東西能提高我們的學習效果。
再次要正確學習策略。化學作為九年級的新課程,而我們頭腦中的化學知識幾乎是一片空白。毫無疑問,確實有許多基礎性內容需要記憶。任何學習都離不開記憶。因此,我們同學應該學會正確而有效地記憶化學內容。對于文字較少而又零亂的難以記憶的小問題要抓住關鍵字詞進行奇特的聯想,如氫氧化鈉的用途是:用于制肥皂、煉制石油、造紙、紡織、印染等工業上,可記為:“紙(織)上染了肥油。”濃縮記憶法就是針對一類化學知識或規律在深刻理解的基礎上,可選取有代表性的字或詞縮略成提綱進行記憶。如實驗室制氧氣的七個實驗步驟記為:“茶、莊、定、點、收、利、息。”“茶”指檢查裝置是否漏氣;“莊”指往試管里裝藥品;“定”指把試管固定在鐵架臺上;“點”指點燃酒精燈;“收”指收集氣體;“利”指把導管先移出水面;“息”指熄滅酒精燈。再如過濾操作中的注意點濃縮為:“一貼、二低、三靠”,等等。
還要養成好習慣。復習時應該注意歸納整理、建立自己的認知結構。利用編寫提綱、列圖表等方式把知識加以系統化。同時,在記憶中可以適度多記些,如我5次記會了,再多記2次,增加學習程度可以使記憶得到鞏固。心理學研究指出,一般學習程度以150%為佳,過少或過多地記效果也不好。同學可以采用分散記憶的方法來加強記憶,早上與晚上的學習時間由于受到前攝抑制或倒攝抑制的影響較少,應有效利時間來記憶材料。有效記憶的方法很多,但共同點是要學會記憶,即要了解記憶過程中的動機作用、組塊作用、復習作用。根據學生自己的特點,可靈活運用好的記憶方法。
最后要合理安排時間。到了初三,各學科的學習任務都很繁重,我們必須注意各學科的學習時間的合理分配,雖然,語數外是主課,在學業考試中占有較大的比重,同學們在學習中自然比較重視,這也是正常的現象。但是,我們還是建議同學們應該正確處理好主副科的學習問題,尤其是化學作為初三年級的起點科目,俗話說,萬事開頭難,只有我們同學在開學以后的八至十周這段時間內,發揚鍥而不舍的精神,適當地多花些時間,對化學元素符號、化合價、化學式等內容做到課課清、天天清,經常復習鞏固,做到融會貫通,那么,初三化學入門關就算順利通過,這為今后的化學學習將打下良好的基礎,可謂良好的開端等于成功的一半。如入門關不能順利通過的話,我們學習化學的自信心就會受到打擊、學習興趣就會下降,就會給我們的后續學習帶來負面影響,很難想象,我們同學片面地抓主課學習,而放棄化學學科的學習所導致的損失,能由主課的成績提高來彌補。
關鍵詞: 地理教學創造性思維培養方法
創造性思維是指以科學理論為指導,面對實際,發明或發現一種新方式,并用以處理某種事物的思維過程。這種創造性思維能保證我們正確分析新情景,解決新問題,并將它們遷移到新知識的過程中,順利完成學習任務。那么在地理教學中如何培養學生的創造性思維呢?依筆者之管見,可從以下四個方面入手。
一、授之以趣,激發學生的學習動機
心理學研究表明,興趣是一種由于肌體需要而產生的穩定的內驅力,是構成動機的最現實、最活躍的成分,是學習入門和獲得成功之間的“牽引力”與“粘合劑”。如果地理教師善于寓教于樂,使教學生動活潑、情趣橫生,培養和激發學生的“癡”情“迷”勁,使之欲罷不能,樂于探索,那么,不僅大大有益于提高當前地理教學效果,而且可能在學生心中埋下終生為之探索的種子。當然,在地理教學中,教師不能滿足于對學生一講就懂,更應善于提出新穎的引起認知沖突的問題,使學生產生濃厚的學習興趣。如初中地理教材涉及“時區和日界線”內容,學生接受起來有一定的困難,教師不妨在上課之初,首先向全班學生展示兩個小問題:①“小華得知到日本東京訪問的爸爸,今天就要回到上海了,他了解到飛機從東京起飛的時間為早上8點,按照飛機飛行2小時15分鐘計算,到達上海的時間應為10時15分。他準備到機場迎接爸爸。可是還沒有動身呢,爸爸就到家了。這是怎么一回事呢?”②“一對孿生姐妹,姐姐先出生,但年齡小一歲,妹妹后出生,年齡卻比姐姐大一歲。你知道出現這種奇妙情況的原因嗎?”這樣一來,學生就會帶著強烈的好奇心來聽老師講課,并把這種興趣轉化為內在的學習動力。
二、創設情境,提倡探究教學
所謂設置“問題情境”,就是在教材內容與學生求知心理之間創造一種“不協調”,把學生引入一種與問題有關情境中的過程,這個過程也就是不協調―探究―發現―解決問題的過程。
在地理教學中,教師不要急于把現成的知識硬灌給學生,而要善于啟發學生,幫助他們提高分析問題和解決問題的能力;要善于聯系新舊知識間的相似點和不同點,引導學生充分利用已學知識探求新的知識;要根據教材內容和學生的認識水平,盡可能地創造條件,使學生通過觀察、分析、總結,形成概念。如在講述北美氣候時,筆者首先要求學生閱讀教材插圖,然后設問:“北美與歐洲西部緯度相當,歐洲西部的氣候表現了海洋性的特征,而北美卻普遍有大陸性特征,為什么?”學生只有通過比較、綜合,才能得出確切的回答。當然,教師的提問不要過于頻繁,如果把“弦”繃得過緊,而不讓學生有思考回旋的余地,急于點“將”,讓學生倉促上陣,就很可能“卡殼”,從而影響學生的學習情緒。
應當強調,在地理教學中還要充分地顯示教師和學生思維活動的全過程。學生的創造性思維無疑是通過教師的激勵(講述)來顯示的。因此,關鍵的問題是,教師應該講什么?而學生的思維過程又是通過對教師提問的回答來顯示的。如教師提問:“我國某大河流域,五月初曾連續多天降雨,引起河水猛漲,使流域內兩個省區的水稻、甘蔗的豐產受到威脅,請你想一想,某大河指的是哪一條?降水屬于哪一種形式?”在學生作出正確回答之后,教師可進一步追問:“這個問題你是怎么推導出來的?請你給大家講一講。”當學生的思維活動遇到了障礙,教師可問:“你卡在什么地方?”最后,通過教師和其他學生的分析、回答來予以解決。這種教法,形式上只問一個學生,但對其他學生的創造性思維同樣產生激勵作用。
三、打破“思維定勢”,鼓勵學生標新立異
在地理教學中,教師如果把學生的思維束縛在教科書的框框內,不準他們越雷池一步,那么只能使學生的思維活動處于一種“休眠”狀態,扼殺學生的首創精神。如何使學生認真學好前人的知識,既不受其拘束,敢于另辟蹊徑,又能言之有理,這就必須鼓勵學生標新立異,打破“思維定勢”,從而發現新問題,提出新設想。但是教師應該注意,對學生的問題要推遲判斷,避免武斷,過早地下結論或向學生預示解決方法,都不利于創造思維的培養。即使學生把答案搞錯了,教師也不必大驚小怪,要善于區分“笨拙的錯誤”和“創造性的錯誤”,后者往往是成功的先導,應當引起教師的重視。有位老師講高中地理“生態系統”時,有學生問:“假若生態系統中沒有微生物起作用,地球上還有沒有生物?”盡管這位老師始料未及,但對學生敢于提問的作法予以了肯定,并要求同學們就此展開討論,促使學生形成一種特殊的求異心理狀態,鼓勵學生深刻回味,大膽設疑,細心思考,據理力爭。
在地理教學中,教師還要充分運用“變式”教學,克服學生孤立思考問題的習慣和消極定勢的影響,即對同一事物要善于從不同角度用不同方法進行揭示。同時,教師所提問題也要有較大的內涵,要多提需要從不同思路去考慮的問題,以利于學生進行擴散思維,使學生產生盡可能新、盡可能多、盡可能是前所未有的獨創的想法、解法、見解,例如:“假如采用人工融冰化雪的方法促使天山冰川大規模消融以解決新疆的干旱問題,采用大規模的南水北調方法解決華北地區的缺水問題,你認為這對人類的環境將會產生哪些影響?”“假如地球自轉的方向是自東向西,那么恒星日和太陽日哪個大?”“假若黃赤交角為零,地球上將會產生哪些地理現象?”等等,所提問題的用意均是促進學生廣開思路,突破“常規”,形成創見。
四、“授人以漁”,培養學生自學能力
我國古代早有“授人以魚,只供一飯之需。授人以漁,則終生受用無窮”的至理名言,這就告誡我們:教師不僅要使學生掌握教學大綱規定的基礎知識和基本技能,更要教給學生獨立探求、索取知識的方法。
學習地理,掌握內容是其一,掌握方法觸類旁通是其二,后者就是一種能力。有了這種能力,學生就會善于從教師的講解中捕捉瞬息即逝的問題,就會變被動接受為主動探索,去掉教師的“拐棍”也能夠“走路”。因此,在地理課堂教學過程中,教師要有目的、有計劃地將分析、綜合、比較、概括、歸納、演繹等方法傳授給學生,并在教學中作出示范,讓學生根據課題要求自己讀書讀圖,獨立作筆記,并展開對事實材料的分析、整理,作出新的判斷和推論,從而發展學生的創造性思維。如果地理教師都能把金鑰匙交給學生,讓他們自己去開啟知識的大門,發掘知識的寶藏,那么學生的積極性將會空前高漲,學習效率將大大提高。
在教學中,教師要大膽創新,探索更多有效地培養學生創新能力的方法,使學生能夠并且善于運用創造性思維,全面提高綜合素質,為社會作出更大的貢獻。
一、追本溯源,培養興趣
興趣是誘發學習動機的有效方法,興趣對發展智力有不可低估的作用,愛因斯坦說 “興趣是最好的老師”。如果一個學生對學習內容沒有興趣,那么他的學習就十分困難,老師對他的教育也就顯得蒼白無力。要提高學生的學習興趣,首先要弄清其不愛學習的原因,才能制訂有效的教學方法。喪失興趣的原因大致有: 1.興趣轉移到其他方面;2.基礎太差,導致聽課聽不懂,作業長期不做或者不會做,最后形成了一個破罐子破摔的局面;3.同任課教師發生了矛盾,或者不太喜歡某任課教師,導致不學該教師所講的內容;4.家庭環境或者班級環境、同學環境或者朋友環境的影響等。針對這種種原因,宜采取一些有效的措施,從根本上對學生予以轉變,否則課堂教學的有效性也就成了一句空話。
學生數學差,最主要的原因是對數學不感興趣,長期形成惡性循環。興趣是學習入門的向導,是激發學生求知欲、吸引學生樂學的內在動力。有了良好的開端,就是成功的一半,作為數學教師,不妨多思考一下如何增強數學課的趣味性,最大限度地調動學生參與學習的熱情,使課堂氣氛融洽、活躍,對于后進生,教師還要多了解,多挖掘他們的積極因素,多給他們表現的機會,充分調動他們的積極性,相信他們也一定能學有所成。
二、巧設提問,化解障礙
課堂提問是組織課堂教學的重要手段,是實施啟發式教學的一個重要環節。教師在創設問題時,應考慮學生生活的環境,盡量從學生的實際出發。提出的問題要具有一定的難度。有難度的問題才能激發學生認知上的沖突,才能夠體現問題的價值,同時問題的難度要適中,盡量把問題落在學生的“最近發展區”,即學生的現實水平與潛在水平之間的區域,這樣的問題才能充分調動學生原有的認知,使學生在課堂上處于思維活躍的狀態,激發探究欲望,拓展探究空間。一個好的提問,不僅能激發學生的學習興趣,而且能迅速集中學生的注意力,啟迪思維、開發智力,同時化解學生解決問題時的障礙。
解應用題對一部分學生來說是比較困難的,列方程解應用題更是難上加難。所以第一個提問看似簡單,甚至感覺無提問的必要,但實則非常巧妙,因為提問得當可以減輕學生的懼怕心理,增強學習的信心。接著,學生通過一系列小問題的思考并逐一解決,在進一步增強學習信心的基礎上,構建解決這類問題的模式。因此,巧設提問,可以較好地發揮教師的主導作用和學生的主體作用,調動學生參與課堂教學的積極性,增強教學有效性。
三、語言幽默,營造氛圍
為提高課堂的有效性,教師要把自己培養成為有效教師。吸引學生的注意是有效教師的首要條件。為此,教師應該做到對學科知識非常淵博,旁征博引、信手拈來;了解學生的注意力特點,意識到學生的差異性;能夠作為學生學習的合作者,營造友好、和諧的學習氛圍,幽默風趣,讓學生保持輕松活潑的心情,精神飽滿,富于激情。
學生喜歡幽默的教師。實際上,我們每個教師,都希望自己成為一名幽默的教師。但并不是每個教師都會幽默。有些教師可能抱怨說,“在生活中我就是一個不會幽默的人,你叫我如何在課堂上幽默呢?”這就要求教師要善于積累使自己變得幽默的材料。閱讀有關幽默和笑話的書籍,把實際生活中能夠運用的記下來。另外,多看優秀的小品、相聲演員的表演,可以向他們學習一些幽默的語言和方法。在生活中,現實情景也可以生成許多幽默。在講課過程中,有時故意說幾句錯話,寫幾個錯字,也可能產生幽默的效果,緩和學生學習的緊張氣氛,拉近和學生的距離,清除疲勞感,使學生的學習興趣倍增、情緒高漲,進入一種較高的學習意境。
四、引導發現,注重探究
發現學習是學生通過自己發現知識形成的步驟,以獲取知識并發展探究性思維的一種學習方式。美國著名的教育心理學家布魯納大力倡導發現學習,他認為發現學習,不僅向學生傳授學科結構的知識,而且培養學生探究問題的精神、獨立解決問題和預見未知的能力。所以,在教學中,應該盡可能組織學生發現學習。例如,筆者在教學生學習多邊形內角和時,首先讓學生從三角形、四邊形、五邊形、六邊形開始發現、探究,最后學生終于發現了多邊形內角和的規律是(n-2) ×180°。通過分圖活動以及師生的共同探究,讓學生感受到一種研究問題的一般方法――從特殊到一般,及數學的轉化思想。故此,在教學時,教師一定要掌握知識發生的淵源,盡可能給學生創造發現學習的機會,來培養他們探究的習慣 。
五、精講精練,提高效果
“緊課內,輕課外”是減負工作中人們常提的話題,但“緊課內”不等于胡子眉毛一把抓,不等于面面俱到;“輕課外”也不是不給學生練習做,所以筆者認為精講精練才能真正做到“緊課內,輕課外”。
所謂精講,就是在全面把握知識的前提下,注意詳略得當,突出重點、突破難點,充分調動學生的積極性。精講主要是對概念、定理、例題、重要習題而言。教師要應積極引導學生參與知識的發生過程,讓學生在獨立的思維活動中探求知識;積極引導學生理解掌握概念的內涵外延和定理的題設結論以及它們的變形和應用;積極引導學生挖掘知識中隱含的數學思想。另外,教師要堅持因材施教的原則。針對各類學生的知識水平和能力水平,精心設計不同的教學目標,制訂不同層次的學習要求,布置不同的鞏固練習,使他們學有所得,不斷進步。
(一)速讀與精讀相結合的閱讀方法。
自讀文在一般情況下,安排的課時少,通常是一節課或不安排課時,要想在短時間內捕捉所學信息,必須加強速讀能力的訓練。速讀就是要求學生在閱讀課文時只攝取主要信息,對次要信息有所忽視。只要能抓住揭示主題的文字與段落,快速了解文章全貌,如主要事件、人物、觀點等,學生就能快速而準確地完成學習任務。
在速讀的基礎上再進行精讀,精讀時需要理清文章層次,弄清重點段落,緊扣重點段進行分析和揣摩。運用講讀課得到的學習方法去體會文章重點,概括知識點,揣摩閱讀規律,注意理解關鍵句子和詞語的深層次含義以及寫作上的獨到之點。這樣速讀與精讀結合,不但能快速完成自讀任務,而且也能培養學生的自讀能力。
(二)梳理歸納法。
完成自讀文教學任務,必須要有講讀的基礎。美國著名心理學家杰羅姆·S·布魯納認為,教學的任務,不僅應使學生掌握學科的基本知識,還應重視發展學生的智力。他指出:“不論我們選教什么學科,務必使學生理解該學科的基本結構。”所謂基本結構應是事物之間的相互關系和規律性。如在講讀的基礎上,讓學生掌握語文課本的基本內容是通過不同的文學樣式反映客觀事物這一規律,之后又讓學生基本了解反映客觀事物的主要方式有:記敘、說明、論說。就記敘文而言又包括:記人、記事、寫景、狀物。這樣就能理清課本內容形式的體系。在此基礎上,發揮單元教學的優勢,使學生理清單元課文的一般規律,根據單元內容列出知識點,梳理單元內的相似系統與類別,通過學幾篇文章梳理出同類文的共性。如記敘文中無論記人、寫景、狀物都要抓特征。通過找一類文的規律特點來體會本篇課文與同類文的方法規律特點。如:第二冊里的第七單元的五篇課文(《荔枝蜜》《小麻雀》兩課是講讀課文,《貓》與《挖薺菜》是自讀課文,《榆錢飯》是練習課文),在表現手法上都是運用托物抒情方法,在線索上都是以對小事物的感情變化為線索,在寫作目的上,都是通過對具體事物的敘述揭示一個哲理,教師講讀前兩課時,由具體到抽象,引導學生梳理歸納出這三條規律性的知識,學生自讀其余課文時有了自學入門的鑰匙,觸類旁通,舉一反三,很容易自學成功。
(三)比較閱讀法。
在學生梳理歸納的基礎上,教師要善于引導學生對相似課文作詳細的解剖分析、比較。如《蜘蛛》、《春蠶到死絲方盡》、《巍巍中山陵》、《海光》都同屬第三冊第二單元,其相同點都是抓住事物特征來說明事物道理的,都用了平實說明和生動說明的方法,但說明順序不同。《蜘蛛》是從多方面說明事物特征的,《春蠶到死絲方盡》是按蠶生長過程說明的,這兩課都是對生物習性的說明,而《巍巍中山陵》是按空間順序說明的,是對靜態建筑物的說明。《海光》是對動態事物并以小標題形式按邏輯順序來進行說明的。在梳理歸納基礎上進行比較閱讀,就能使學生在比較中學會鑒別,在鑒別的基礎上提高閱讀能力,發展思維能力。
(四)目標閱讀法。
美國當代著名心理學家B·F斯金納提出的“小步子”的原則,他認為在教學過程中要把教學內容分解成前后聯系的一連串的小問題,并要使相鄰的每兩個問題之間的坡度不陡,這樣,學生學習起來困難就不大,如同邁了一個“小步”,容易掌握。教師把學期教學內容分成幾個單元,在每個單元里再確定明確的教學目標,再劃分識記、理解、簡單運用、綜合應用和靈活應用等不同程度的具體目標,可根據學生的不同層次下達各自能達到的目標,讓學生在“自讀文”中進行達標閱讀,這樣能充分發揮每個學生的積極性。
(五)邊讀邊思法。
前蘇聯當代著名教育家瓦·阿·蘇霍姆林斯基十分重視發展學生智力。他認為“智育的主要目標是發展智力”,“學生的主要智慧努力不應該為用在記憶上,而應當用在思考上”。很多學生讀書只“讀”不“思”,不會邊讀邊思,多讀多思。課堂上往往是教師自己的思維、好學生的思維代替了大多數學生的思維,因此,在自讀文中要調動學生學習的積極性,使學生成為學習的主人。要訓練學生以自學提示和學習重點為指導,以課后練習為思讀線索,在邊思邊讀中,逐漸養成獨立解決問題的習慣,提高分析和解決問題的能力。
實踐證明,只有根據自讀文課型的特點來授以科學的自學方法,幫助學生掌握自學規律,積累自學經驗,打好自學基礎,才能達到自讀文教學的理想效果。
但是,作為課內自讀文就要體現課堂的教學形式,自讀文課堂教學形式主要靠導讀來體現,課堂上既不能放任自讀,又不能面面俱到的講授。要使學教結合,彼此作用,達到“教是為了不教”的目的,就必須抓住導讀設計的契機,因為科學的設計導讀是自讀文教學成功的保證。
二、“自讀文”導讀設計的幾點思考
(一)導讀的設計要起到“牽一發而動全身”的作用。
自讀文導讀的前提,訓練的關鍵在于把握課文的知識點。要依據大綱和教材特點設計問題,使問題的設計具有可思性、可辨性、可學性、可考性,是全文的精要處。例如《美猴王》一文可設計這樣一個問題:你喜歡美猴嗎?為什么喜歡?你認為美猴具備哪些做王的條件?這個問題牽動了全文的主線,學生從美猴入洞前后的表現中很容易找到答案。在尋找答案過程中,訓練了學生思維的周密性,調動了學生參與學習的積極性,在參與學習中潛移默化地受到思想教育,從而實現了導讀目的,達到導讀要求。
(二)導讀設計力求“因勢利導”。
有經驗的教師,駕馭教材能力強的教師很善于因勢利導的設計問題。例如《怎樣寫讀書筆記》一文可讓學生以讀帶練,以練帶讀,讀練結合,既完成閱讀任務,又能達到理論聯系實際的效果。如《畫蛋,練功》一文可設計從《畫蛋,練功》談成功的問題。這樣根據教學自讀文知識點,因勢利導地設計問題,不僅突出自讀重點,也強化了自讀重點。
(三)導讀的設計力求提出引起爭議性的問題。
在學生充分閱讀的基礎上,調動學生參與學習的熱情,提出能引起爭議性的問題,或在無疑之處提出疑問,或對傳統觀念進行批判,這無異于向一潭死水投一石子,必激起學生參與欲望,掀起課堂的波瀾。如:《干將莫邪》一文,在學生充分閱讀原文基礎上可提出這樣的問題:干將之妻莫邪在故事中起什么作用?為何莫邪的名字要與干將并列?一般學生對課文理解限于表面,認為莫邪在情節上起過渡作用,是引起以后人物和情節的聯結點,她的名字與干將并列只能起到陪襯作用,沒有分析必要。但通過爭議,從故事里人物關系的分析中,學生會得出很有深度有質量的見解。莫邪雖在故事中沒有驚人之語和驚人之舉,但她囑兒實現父親遺愿,命兒報殺父之仇,顯然兒從母命后兇多吉少。莫邪已經痛失丈夫十幾年,又要舍出含辛茹苦養大相依為命的兒子,面臨抉擇,她忍痛割愛,寧忍今后孤寂無依之苦,也要報殺夫之仇,忍離子之痛也要鏟除暴君。干將之妻莫邪鏟除暴君的決心和犧牲精神,不也足以驚天地泣鬼神嗎!不能不說莫邪也不失作者筆下的一除暴巾幗。她的名字與干將并列是當之無愧的,決不是人物陪襯而是作者匠心所在,是表現中心不可缺少的部分。
這樣,通過爭議不僅能有效地強化教學內容達到教學目的,而且也能提高學生分析、議論、鑒賞文章的能力。
(四)導讀的設計應有利于提高學生的想象力和聯想力。
有經驗的作家一向強調作品的含蓄性,在他們的作品中,往往給讀者留下一些藝術空白,“意不淺露,語不窮盡”,以便給讀者以想象和再創造的機會。如《干將莫邪》一文可以設計這樣的練習,試根據故事情節編寫莫邪囑兒實現父親遺囑前后的心理和行動語言描寫。這對于提高學生想象力和聯想力無疑是有益的,對自讀文的理解也起到了深入強化作用。
這樣,教學人員根據自己積累的教學經驗調動自己的教學機智,以提高學生語文能力為宗旨,根據自讀文的特點、大綱的要求、教材的知識點,進行恰當、靈活、科學的導讀設計,從導讀設計中探索導讀“自讀文”的途徑,這是教好“自讀文”的關鍵。
1、程序設計是中學生計算機課程的基本內容嗎?
2、必須“盡快終止”程序設計的教學嗎?
最后提出了作者的看法:“中學計算機課程要以基礎性知識和技能性操作為主,程序設計是更高層次的學習內容” 。在時間和學生的接受水平允許的情況下應該并盡可能早地在計算機課中安排一些程序設計內容,但內容和深度要根據不同年齡的學生認知特點做精心的安排。
當前關于中小學計算機課程設置的一個爭論焦點是計算機課程中要不要有“程序設計”的內容,如果有,應該要求到什么程度?下面我們專門來討論這個問題。
一、澄清幾個概念
1. 計算機語言≠程序設計語言
在一些教師的腦中和普及計算機知識的書中,常把這兩個概念混為一談。例如一本全國范圍發行的計算機普及讀物中寫道:“為了和電腦交流信息,也要通過語言,……,由于電腦語言就是用來告訴電腦按次序干什么事情的,所以電腦語言又稱為程序設計語言。”可見這個問題不是個別人的問題,而是帶有普遍性的問題,必須加以澄清。
什么是計算機語言?“①狹義的指計算機可以執行的機器語言。②廣義的指一切用于人與計算機通訊的語言。包括程序設計語言,各種專用的或通用的命令語言、查詢語言、定義語言等。”[1]現在一般采用后一種說法。
什么是程序設計語言?“泛指一切用于書寫計算機程序的語言,包括匯編語言、機器語言,以及一般稱為高級語言的完全符號形式的獨立于具體計算機的語言。”[1]
上面兩段引言很清楚地說明了計算機語言與程序設計語言之間的區別和聯系。計算機語言是外延較大的概念,程序設計語言只是計算機語言下的一個屬概念。“我們和計算機打交道,就要用計算機語言”這句話是對的,但用計算機語言與計算機打交道,不一定要用程序設計語言。我們用DOS命令,就是在用計算機語言棗命令語言;我們用鼠標單擊某一圖標,讓計算機執行某一操作也是一種計算機語言。但它們都不是程序設計語言。當然這些命令語言,最后都要翻譯成機器語言去執行,但這是計算機內部運行機制的問題,絕不能以此為理由把這兩個概念混為一談(否則也不用區分機器語言、匯編語言和高級語言了,因為它們最終也都要翻譯成機器語言)。
弄清了這兩個概念的不同,一些說法的正確與否也就不言自明了。例如有人說:“人們交流要通過語言,人要和計算機打交道,也要通過語言,所以要使用計算機必須學習程序設計語言。”前半句話指的是計算機語言,而后半句話指的是程序設計語言,由于“偷換”了概念,推理不合邏輯,結論也就不可靠了。當然說這句話的人,我相信絕不是有意的詭辯,而是由于概念的混亂,自己欺騙了自己。 我們使用計算機,和計算機打交道,一定要學習計算機語言。我們學習DOS命令,學習Windows操作,就是學習管理計算機資源的語言。我們學習某種應用軟件的操作,也是學習計算機語言。總之,我們在學習計算機知識的過程中一直在學習計算機語言,一直是通過計算機語言和計算機打交道,但這不是程序設計語言。也就是說,學習使用計算機,一定要學習計算機語言,但不一定要學習程序設計語言。
2. 學習程序設計≠學習程序設計語言
在討論中另一個模糊的概念是把學習程序設計和學習程序設計語言混為一談。
我國著名的科學家馬希文教授寫道:“用一串符號把一個計算機過程描述出來,就是一個程序。……要制定一些嚴格的規則,以確定什么樣的符號表示什么樣的程序。這些規則的總和就叫做一種語言。”[2]
馬希文教授又接著寫道:“一個完整的程序設計過程大體有以下幾個步驟:(1)要把程序的功能描述清楚。……(2)用程序語言把預定的計算方案書寫出來。這是程序設計中最有特色的部分。簡單的計算可以直覺地進行程序設計。復雜的計算往往可以由簡單的程序按照各種模式搭配而成。然而,卻沒有一種機械的辦法可生成各種程序,換句話說,程序的設計是一件具有創造性的工作。(3)證明程序的正確性。……(4)在實際工作中,試算和修正是不可缺少的。” [2]
從上面兩段引言中可以看出,語言是“嚴格的…規則總和”,我們學習一種程序設計語言,就是學習這種語言的規則,即學習語法、語義、程序及其他一些規定。這里涉及的是嚴格的定義,嚴格的書寫方法,沒有任何的創造性可言(一個字母一個標點都不能錯)。而學習程序設計是學習“設計過程”,內容主要是描述功能、書寫方案、證明正確性和試算和修正。程序設計“是一件具有創造性的工作”,兩者有著根本性的區別。 當然學習程序設計一般應選用一種語言作為工具,學程序設計就必須學程序語言,學習時兩者是不可能絕然分開的。但問題是各自的地位是什么?以哪個作為重點?我們中小學的教學目標是什么?是讓學生掌握一種程序語言呢?還是把程序語言作為一種載體,一種學習程序設計的工具,而把教學目標和重點落在程序設計的思想方法上?這就是當前計算機教學中的帶根本性的分歧點。目前很多計算機教師在進行程序設計教學時,往往把很大的精力,甚至是主要精力放在語法和語義上,他們不自覺地把程序設計的課上成了“程序語言”課,違背了我們的教學目標,原因就是沒有真正區別清楚程序設計和程序語言這兩者之間的不同。
二、程序設計是中學生計算機課程的基本內容嗎?
1.一部分人明確地提出計算機課中必須有程序設計內容,理由是“它是計算機學科的核心內容”。這里涉及到兩個問題,一是程序設計是否是核心內容;二是中學計算機課程是否應該按計算機學科專業要求來設置內容。
對于第一個問題,在大學計算機本科教學計劃《計算機教學計劃1993》中列出了計算機學科主科目有九項,而“程序設計”僅是其中一項[3]。為什么在9項中只選擇了“程序設計”這一科目為核心科目?為什么不選其他科目?理論上和實踐上的根據是什么?
對于第二個問題早有定論,中學是基礎教育不是專業教育,課程應該主要根據社會的需要來設置,同時考慮學生的接受能力和學科本身的需要。提出上述看法的人,不自覺地受到了“學科中心論”的影響,其理論基礎就是錯誤的,因此論點也就不能成立。
2.有人認為,選“程序設計”內容是因為它可以培養學生的“分析問題和解決問題的能力”。這個論點在一定條件下說是正確的。我國十幾年來在國內外計算機程序設計競賽中,涌現出大批的優秀人才,這些學生的分析問題和解決問題的能力,通過程序設計鍛煉確實有不同程度的提高,他們進入大學后的表現也證明了這點。 但研究任何問題不能脫離實際抽象地論證。我們這里談的不是競賽,不是少數優秀學生的課外活動,而是全體學生都要學習的計算機課程,即素質教育。目前我國計算機課一般在高一開設,總共只有60-70學時。在這幾十學時內要學習計算機基本知識、基本操作,還要學習應用軟件的使用以及操作系統的初步知識。這樣留給學習程序設計的時間至多只有30多學時。在這樣少的課時內,能學多少程序設計的內容?全體學生能達到什么水平?分析問題和解決問題的能力能有多大提高?根據筆者十幾年的教學實踐,至少需要40以上學時大部分學生才能學會初步BASIC程序設計,80以上學時才能進行真正的程序設計(算法設計),這時候才能真正談及能力的提高。
另外,我們這里討論的不是一些小問題,而是涉及到國家政策的制定,關系到千百萬學生的大問題。因此結論必須有比較可靠的理論和實踐根據,只憑個人直覺和的經驗是不夠的。提出這一結論的人能拿出什么比較可靠的科學的依據證明這一點?目前我們還沒有看到。而國外一些實驗卻對這一假設作出了否定性的結論。美國的瑪霞·林和她的同事在1985年的一份報告中表明,“在普通學校,學生在學習程序設計語言時,一般能力是重要的。能力低的組,最后程序設計語言成績評定也低。能力高的組,最后成績也高。”[4]美國銀行街的柯蘭德等人的報告也指出:“要成為程序設計的專家,至少要有500小時以上的上機時間,而大部分只有10-12臺微機用于程序設計課的學校,上機時間很少,即使一些學生家里有計算機,對他們最后程序設計能力的測量,效果并不顯著。”[4]雖然我國與美國相比有很多特殊性,美國的結論不能照搬到我國來,但還是有很大參考價值的。 因此,在較短時間內的程序設計課,能否使大部分學生的分析問題和解決問題的能力有所提高,仍是需要研究的課題。
3.有人提出學生學習BASIC程序設計目的是為了使他們懂得“計算機能做什么,是怎樣工作的?”
這句話如果是在70年代或80年代初講的,有一定的道理,因為那時計算機軟件還很不豐富,使用計算機解決問題,大多數情況下還必須使用者自己編程。并且在編程時必須了解計算機的軟硬件結構和工作過程。但在計算機的軟、硬件的功能、數量和質量極大發展的90年代,還拿來作為學習程序設計的主要理由,似乎有些過時了。目前在簡單的BASIC程序設計和具有強大功能的應用軟件之間已產生了一道鴻溝,兩者之間差距非常大,要通過簡單的BASIC程序設計學習來了解現代計算機系統的功能,猶如“瞎子摸象”。在應用軟件中表現出來的一些計算機能力,在簡單的BASIC程序設計中很難得到。例如文字處理軟件中的塊操作和排版功能,超文本鏈接功能,在簡單的程序設計學習中就很難體會到。反之,通過應用軟件學習所能了解的計算機功能卻大大超過簡單程序設計中的功能。例如應用軟件中的打印功能已大大超過BASIC中PRINT(打印)語句所能了解到的功能;輸入功能也大大超過INPUT語句所能提供的信息。
馬希文教授也早就指出:“我們研究程序設計時,可以選用一種適當的語言。這樣,我們就可以只研究用語言書寫的程序,而不去過問這種程序在具體計算機上到底是怎樣實現的。從這個意義上說,語言就是一種抽象的計算機。”[2]也就是說學習程序設計,特別是高級語言的程序設計,了解的是抽象的計算機。什么是“抽象”?抽象就是“從許多事物中,舍棄個別的、非本質的屬性,抽出共同的、本質的屬性。程序設計中的抽象,馬希文教授在上面這段話中已說得很明白,即“只研究用語言書寫的程序,而不去過問這種程序在具體計算機上到底是怎樣實現的。”。既然舍棄了“在具體計算機上是怎樣實現的”內容,怎么能通過程序設計來懂得“計算機能做什么,是怎樣工作的”呢?
當然上述說法在一定意義上還是有可取之處。一個計算機系統可以被看作是由硬件和軟件按層次方式構成的,每層表示一組功能和一個接口。每一層都在一定深度和范圍反映計算機系統的功能和工作狀況[5]。學生們學習應用軟件的知識和操作只是從最高層面上了解計算機的功能和工作狀況。而學習程序設計則是從更深一層面,即語言處理層面來了解計算機的功能和工作狀況。因此我認為如果上述說法改為“學習程序設計是從更深的層面,從語言處理的層面上了解計算機能做什么,是怎樣工作的。”就無可非議了。
三、必須“盡快終止”程序設計的教學嗎?
1997年國家教委收到了兩封信件,一是聯合國(UNDP/CPR)首席技術顧問大衛·艾倫寫的;另一封是紐約市立大學約克學院傳播技術級電腦中心主任黃哲操寫的。信中他們對我國的計算機教育事業提出了很多好的建議,但也以美國為例對我們發出了警告:“盡快終止中小學作為普遍的教學要求的計算機語言課”“如不徹底改變方向,一切證據表明中國中小學計算機教學將面臨最大的災難。”
對于這樣嚴厲的警告,我們應如何看待?當然應當認真地研究他們的建議和批評,吸取其中有用之處。但我認為,最了解中國的是我們自己,中國和美國相比較,在經濟發展上,在文化傳統上有很大的差別。在美國是好的經驗,在中國不一定是好的;在美國行不通的、失敗的辦法,在中國可能會成功。我們已經有了十幾年的計算機教育經驗,我們必須根據我國的國情,來決定我們的政策。
我國的一些教師也有以上類似的看法,他們認為:“計算機學科沒有必要學習程序設計,只需要學習計算機操作方法和一些社會上流行的軟件使用就可以了。”而且還提出了“一些學生在學校學習了程序設計,到社會上完全無用,仍需從頭學起”的說法。 由于計算機信息技術的發展,大量的軟件涌現,計算機處理各種信息的速度和功能大大提高,一般的應用都有現成的軟件,不必要自己編程。因此上面看法有其正確的一面。過去的計算機課教學,由于各種原因以BASIC語言教學為主,忽視和根本沒有實際操作和應用軟件的使用。不論是中學還是小學,不論是普通中學還是職業高中,無一區別都是一個模式。因此在一定程度上造成了學非所用的結果,特別是對準備畢業后立即就業的那部分學生。
但上述說法從基本點上、從理論上說是不正確的。首先,這種說法指導思想是受了“社會中心”論的影響,即當前社會上需要什么就學什么,是一種急功近利、實用主義的做法。
我們不反對從社會需要出發來考慮課程的設置,不但不反對,而且要提倡。我們也不反對學習一些實用的應用軟件,而且贊同在新教材中增加一些應用軟件的內容(我個人認為,在初中的計算機教材中,實用部分可以占全部內容的 70%到 80%)。但在這里,我們和持這些觀點的人有一個根本上和原則上的區別:我們不但考慮社會當前的需要,而且更注重社會長遠的需要。我們不但著眼于學生當前學習和就業的需要,更注重學生將來的學習以及終生教育的需要。出發點不同,在內容的選擇上,在教材的安排上,以及在教法上,就會有根本性的區別。 上述觀點第二個錯誤是混淆了不同教育的性質。普通中小學教育是素質教育,它與職業教育不同。上述觀點把素質教育與就業教育等同起來了。
就是職業教育,上述觀點也是不完全正確的。我們教給學生的不僅僅是知識和技能,而更重要的應該是能力。這就不能是“知其然,而不知其所以然”。不懂得汽車的基本原理也能開車,但絕不可能成為一名優秀的駕駛員。同樣道理,如果只會一些具體應用軟件的使用,不懂得有關的基本原理和知識,就不可能很好地使用計算機,成為一名優秀的計算機應用人員。我很贊同下面一段很有哲理性的話:“必須堅持技術基礎教育和實用技術教育兼顧,... 如果不進行技術基礎教育,就缺乏后勁,難以掌握高技術;如果不學習當地的實用技術,就不易起步,難以把最基本的科學技術運用于生產,把可能的生產力轉化為現實的生產力。……按照布魯納的知識遷移理論, 扎實的技術基礎教育,有利于學生去掌握實用技術,起到舉一反三作用;良好的實用技術教育,有利于擴展和提高技術基礎教育,起到觸類旁通的作用。”[6]而且將來的社會職業的變動將是很頻繁的,一生中職業變動四五種是常事。這就更要求我們的教育從學生的長遠著想,注意基礎知識的教育,注意能力的培養。
四、程序設計方法盡可能早學習
我認為計算機課程還是應該安排一些初步的程序設計的內容,而且越早越好。為什么要安排一些初步的程序設計內容?我的理由與上述的幾種不同。
第一個理由是,計算機學科有于其他學科很不同的特點。關于這一點,當代著名的計算機科學家唐·依·克努特(D.E.Knuth)在他的巨著《計算機程序設計技巧》中有很精辟的論述。他寫道:“能把問題的解法表達成計算機能夠‘理解’的一種明顯形式(這些機器沒有普通的感覺;它還不會‘思考’。但它能準確地不折不扣地去做讓它做的事情。當一個人初次試圖使用一臺計算機時,這是最難以掌握的概念)。”[7]。但是這個“最難以掌握的概念”又是真正學會使用計算機所不可缺少的。怎樣來掌握它呢?經驗告訴我們,學會計算機的初步操作,學習一些應用軟件的使用,能初步了解這個概念。但是要真正理解和掌握這個概念,學習程序設計是一個較好的途徑。程序設計要建立數學模型,要進行算法設計,這些就是克努特所說的“把問題的解法表達成計算機能夠‘理解’的一種明顯形式”;在用計算機語言進行編程時,就要了解有哪些語句,它們的功能的什么。這些實際上就是了解計算機“能準確地不折不扣地去做讓它做的事情”。
第二個理由前面已說及,即學生們學習應用軟件知識和操作只是從最高層面上了解計算機的功能和工作狀況。而學習程序設計則是從更深一層面,即語言處理層面來了解計算機的功能和工作狀況。
第三個理由是程序設計雖然不是計算機科學核心課程,但它是一個基礎課程。計算機學科的其它課程,如操作系統、數據結構等,除學習一些理論外,很重要一項就是在計算機上實驗,這些實驗大部分要編程序,也就是要會用一種計算機程序設計語言編制相應的程序。所以大學計算機專業都把學習一種程序設計語言作為基礎課程之一。如果在中學就給學生打下這方面的基礎,就有利于學生今后的繼續學習。那些在中學已學會了程序設計的大學生回來的反映,很清楚地證明了這一點,我們的基礎教育任務之一是為高一級學校培養后備力量,也為學生將來進一步深造打下良好的基礎。在中小學打下程序設計的基礎,有利于他們進入大學的深造和就業以后的繼續教育。
為什么要“盡可能早學習”呢?在計算機普及工作中,很多教師都有這樣一種體會,只要內容和教法適當,程序設計入門,初中學生比高中學生容易,甚至高年級小學生比初中學生容易,最困難的是成年人(這里不是針對個別人,而是大多數人來談的,即從統計的角度來談的)。這種“怪”現象如何解釋呢?
根據現代認知心理學的理論,人的頭腦中的知識,不是雜亂無章地或簡單地存儲著的,而是有一定的結構,即認知結構。學習就是科學的邏輯結構和人的頭腦中的認知結構之間的矛盾和轉化。“當兒童認識一種新事物時,總是先用原有的圖式(即認知結構)去同化(即把新知識納入原有的認知結構中),如獲成功,便得到認識上的平衡,否則就進行異化,調整原有圖式或創造新圖式,直至取得新的平衡為止”[8]。
程序設計是一種新的知識結構,它與其他學科的結構,如數學知識結構、物理知識結構等,有很大的區別。唐·依·克努特的論述中提到“這是最難以掌握的概念”,為什么“最難以掌握”?就是因為這種知識結構與以往人們學習的知識結構有很大的不同。
因此當一個初學者學習程序設計時,在把這種新的知識結構納入自己原有的認知體系中(同化)時,由于結構差別太大,就會遇到原有結構的“頑強抵抗”,必須創建新的認知結構。而在這種新的認知結構的創建過程中,如果原有的認知結構越牢固,創立就越困難。一般地說,年齡越大認知結構就越牢固,越不容易改變。這就造成新的結構建立成人比高中生困難,高中學生比初中學生困難的現象,而小學生頭腦像一張白紙,最容易接受新的東西。
從上面的分析,可以得出這樣一個結論:盡早地學習“程序設計”這種知識,就會減少進一步學習的障礙。當然這種“程序設計”知識結構對于不同年齡的學生,它的內容多少,它的復雜程度的高低應該是不同的,應該有層次、有區別的。
1994年,聯合國教科文組織(UNESCO)委托國際信息處理學會(IFIP),編寫了指導世界各國計算機課程設置的文件《中學信息學課程》。其中有一段話,對于我們每個從事計算機教育的人會很有啟發。現摘錄如下:
“這里所指的程序設計非技術性的程序設計,更確切地說應該是把‘你自己做的事情’轉變成‘別人能做的事情’。這就要求能詳盡地描述完成任務的過程,以便其他的人或其他的設備能準確地重復這一項工作。
這種完成任務的‘自動化’就被稱作程序設計,有時也稱作算法程序設計──信息學的一個重要特點。當使用復雜或先進的軟件工具(如電子表格、數據庫管理系統、操作系統,甚至文字處理系統)時,用算法的思想來思考或解決問題是必要的。
程序設計是幫助學生獲得解決問題經驗的一種快速、明確而適合的途徑,教學的目標不是培養‘小型的程序員’,而是使得學生能用程序設計的方式進行思考。本著這個思想,在學習過程中只要掌握‘必須了解’的,至于程序語言中的獨有的特點和假設就不是很重要了。教師必須強調解決問題的方法,程序設計只是實現這個目的的一種手段。”[9]
兒童心理學中有一個“關鍵年齡”的說法,即在兒童發展的過程中,某一種技能或能力在某一特定時期最易獲得,最易形成,如果錯過這個時期,效果就會差些。例如2-3歲是學習口頭語言的關鍵年齡,4-5歲是開始學習書面言語的關鍵年齡等。[10]那么,兒童青少年學習“程序設計”的關鍵年齡是在哪個時期?這是值得心理學家和計算機教育專家研究的課題。
五、初步結論
在中小學計算機課程中究竟要不要安排“程序設計”的內容?我完全贊同《指導綱要》的提法:“中學計算機課程要以基礎性知識和技能性操作為主,程序設計是更高層次的學習內容” [11]。在時間和學生的接受水平允許的情況下應該并盡可能早地在計算機課中安排一些程序設計內容,但內容和深度要根據不同年齡的學生認知特點做精心的安排。
我個人建議,在條件允許的情況下,小學高年級可以學一些LOGO語言的程序設計,其主要內容是“海龜繪圖”,通過LOGO學習一些幾何知識,而在程序設計上只起到“熏陶”的作用,即起一個潛移默化的作用。初中階段可以安排一些介紹什么是程序、什么是程序設計的簡單的內容,只要求學生能理解一些簡單的程序就可以了,不必要求能編程。高中階段可以較系統地學習一些程序設計知識,了解程序設計過程,能編簡單的程序,但在算法設計上只要求了解就可以了。另一方面可以大力開展以算法設計為主的課外活動和選修課,給那些程序設計感興趣的學生提供一個良好的發展環境。
【參考書目】
[1] 王攻本主編:《計算機科學技術百科辭典》1993年,405、404頁。
[2] 馬希文:《程序設計學》科學出版社,1985年,1頁。
[3] 《計算機學科教學計劃93》電子工業出版社,1995年,9頁。
[4] 陳琦:《中學計算機教育文選》光明日報出版社,1987年,145頁。
[5] 孫鐘秀等:《操作系統教程》高等教育出版社,1990年2頁。
[6] 郭福昌:《試辦農村綜合初中,勢在必行》《課程研究》1994年4期,7頁。
[7] 唐·克努特:《計算機程序設計技巧》第一卷前言,國防工業出版社,1986年。
[8] 布魯納:《教育過程》文化教育出版社,1982年,28,31頁。
[9] 《中學信息學課程》清華大學出版社,1995年,49頁。