教會(huì)思維的一般方法

【摘要】在教學(xué)中讓學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)掌握的思維方法去主動(dòng)探索到解決某一領(lǐng)域內(nèi)所有問題的一般方法，將會(huì)使教和學(xué)的效率大大提高。本文闡述了蘭達(dá)的“算法——啟發(fā)式”教學(xué)論的基本思想及其培養(yǎng)思維的一般方法；在此基礎(chǔ)上作者結(jié)合教學(xué)實(shí)際教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，指出其是研究任何一個(gè)有效的課程教學(xué)或課程計(jì)劃設(shè)計(jì)的一般方法（或方法論），提出了一種新的教學(xué)思路，完全有可能大大提高教和學(xué)的效率。

【關(guān)鍵詞】算啟教學(xué)論，算法，思維的一般方法，教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009—8097（2006）01—0019—03

在很多學(xué)校里，學(xué)生被要求去識(shí)別物體、解釋事物、得出結(jié)論、證明陳述等等，但他們并沒有被傳授、也不知道識(shí)別是什么，解釋是什么，得出結(jié)論，證明陳述意味著什么等等。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因并不是因?yàn)閷W(xué)校缺少這些過程的正確定義，而是缺少相應(yīng)的腦力操作知識(shí)以及負(fù)責(zé)這些操作過程的操作系統(tǒng)，說得通俗一點(diǎn)，一個(gè)人應(yīng)該運(yùn)用智慧去處理某事并能更清楚地解釋它的解決過程。在絕大多數(shù)情況下，實(shí)踐中的老師自己也不知道他們?cè)噲D教給學(xué)生和要求他們?nèi)ネ瓿傻倪@個(gè)過程包含著什么，換句話說，他們沒有把合適的思維方法教給他們的學(xué)生。

Lev N. Landa 是當(dāng)代著名的認(rèn)知科學(xué)家和教學(xué)設(shè)計(jì)理論專家，他所創(chuàng)立的教學(xué)設(shè)計(jì)理論和教授思維的一般方法的方法論對(duì)當(dāng)代的教和學(xué)有著重要意義和深遠(yuǎn)影響。相信很多的教學(xué)人員都有過這樣的設(shè)想：在教學(xué)中，如果能夠讓學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)掌握的思維方法去主動(dòng)探索到解決某一領(lǐng)域內(nèi)所有問題的一般方法，那么，教和學(xué)的效率將會(huì)大大提高，這也是很多教學(xué)設(shè)計(jì)人員一直在追求的目標(biāo)。幸運(yùn)的是，從蘭達(dá)的“算法——啟發(fā)式教學(xué)論”當(dāng)中筆者得到了啟示。在蘭達(dá)看來，對(duì)于所有的情況，盡管內(nèi)容有所不同但都有相似的一般邏輯結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)通常是隱式的，一旦被我們找到或發(fā)現(xiàn)，就可以使人們通過應(yīng)用相同的一般心理操作，以同樣的方式來解決該領(lǐng)域內(nèi)的所有問題。

一、算法和思維的一般方法

在算啟教學(xué)論中，所有的處方(它是指以類別形式和條件形式存在的用以解決某一特定問題的方法，它的概括程度往往比較低。)、過程、問題等都分成兩大類，一類是算法的，另一類是非算法的(它又可以分為半算法、半啟發(fā)式和啟發(fā)式)。這里的算法不只是指數(shù)學(xué)算法，也不是指計(jì)算機(jī)算法，而是指用相對(duì)初級(jí)的身體或心理操作來解決某一特定類別的所有問題的辦法。同時(shí)，要求在一種沒有具體規(guī)定或沒有明確的領(lǐng)域定義的范圍內(nèi)搜索解決問題的辦法，就是啟發(fā)式或純創(chuàng)造性的。蘭達(dá)將方法定義成為了完成特定目標(biāo)的指令和(或)行為的一個(gè)結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)。也就是說，這里的方法實(shí)際上是一個(gè)有序的指令集合或行為集合。或者說，當(dāng)某一個(gè)算法處方的概括程度較高從而可應(yīng)用于解決某一領(lǐng)域內(nèi)不同的問題時(shí)，就可以把它稱之為方法。從算啟教學(xué)論的思想來看，算法與啟發(fā)式及其相應(yīng)的過程總是體現(xiàn)為思維的一般方法，這些方法是獨(dú)立于內(nèi)容的并且能應(yīng)用于特定班級(jí)的任何學(xué)科教學(xué)。掌握了算啟論，人們就可以分析并掌握思維的一般方法，然后把它們分解成具體操作，用以解決特定領(lǐng)域內(nèi)的所有問題。也就是說，對(duì)于某一特定類型的問題，一旦我們教會(huì)了學(xué)生解決該類問題的思維的一般方法，他們就能夠解決所有同樣類型的其他問題，并且不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤概念的形成和應(yīng)用。

那么，如何培養(yǎng)思維的一般方法呢？蘭達(dá)指出，應(yīng)該用系統(tǒng)的、可靠的方式教給學(xué)生有關(guān)專家水平的心理過程和學(xué)習(xí)與思維的一般方法。應(yīng)該說，沒有哪一個(gè)算法或啟發(fā)式處方是現(xiàn)成的，它們都是從大量的問題列舉然后分析并最終歸納出來的。所以如果我們想知道如何培養(yǎng)思維的一般方法，就必須從研究一個(gè)具體的現(xiàn)實(shí)問題開始。在蘭達(dá)的著作中，他列舉了大量實(shí)例。例如對(duì)于直角三角形的學(xué)習(xí)，如何鑒別一個(gè)三角形是不是一個(gè)直角三角形？如何鑒別一個(gè)四邊形是不是菱形？為了驗(yàn)證在基于前兩個(gè)例子得出的解決方法是否足夠通用，在此基礎(chǔ)上，又列出了兩個(gè)具有類似邏輯結(jié)構(gòu)的命題，分析結(jié)果證明，為了正確理解這兩個(gè)命題，我們必須增加方法的概括程度，以使得最終得到的方法能夠適用于該類型的所有命題的解決。這事實(shí)上給出了一個(gè)尋求一般方法的過程：列舉出所有可能的變化——形成合適、充分的歸納——形成基于充分歸納之上的正確的概念和論述。基于此，當(dāng)我們希望在教與學(xué)的過程中逐漸培養(yǎng)學(xué)生的思維的一般能力時(shí)，我們應(yīng)該如蘭達(dá)所說的那樣去做：1）引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)基于一種思維的一般方法的思維操作體系，例如給他們一個(gè)任務(wù)或問題并讓他們?nèi)ネ瓿伤?）幫助這個(gè)學(xué)生了解當(dāng)他完成這個(gè)任務(wù)時(shí)頭腦中所思考的東西然后形成與之相關(guān)的方法。例如要求他們?nèi)バ纬梢幌盗性敿?xì)的方法以便另一些人能夠根據(jù)這些方法解決問題；如果他們遇到困難，告訴他們?cè)趺葱纬煞椒?；識(shí)別這個(gè)任務(wù)或者問題內(nèi)容中一個(gè)明顯的或者暗含的邏輯結(jié)構(gòu)并且確切地描述它；介紹內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)是怎樣決定處理它的方法的；使用一個(gè)流程圖來幫助學(xué)生圖形化地表現(xiàn)那個(gè)方法。3）幫助學(xué)生在新的情況下學(xué)習(xí)應(yīng)用已發(fā)現(xiàn)了的方法。4）幫助這個(gè)學(xué)生去內(nèi)化方法。5）幫助這個(gè)學(xué)生去自動(dòng)快速解決問題。6）重復(fù)1-5步去增加學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的總的水平，從而幫助學(xué)生形成解決問題的一般方法。當(dāng)然，并不是說所有的教學(xué)都要采用這種引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法，我覺得它比較適合應(yīng)用于那些需要復(fù)雜的心理操作的一般方法。也有些時(shí)候適合采用直接的知識(shí)說明性教學(xué)。在具體的教學(xué)活動(dòng)中，我們往往把二者結(jié)合起來以取得更好的教學(xué)效果。

二、一個(gè)具體的實(shí)例

結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用算啟教學(xué)理論來實(shí)現(xiàn)的教學(xué)方案。

題目：C語言中指針的概念

教學(xué)目標(biāo)：學(xué)完本節(jié)后，學(xué)習(xí)者應(yīng)能做到：

1、知道什么是指針和指針變量；

2、定義一個(gè)指針變量；

3、形成思維的一般方法使之能夠用來解決不同領(lǐng)域內(nèi)的問題。

學(xué)習(xí)者：計(jì)算機(jī)科學(xué)教育專業(yè)大二的學(xué)生

目標(biāo)分類：概念性知識(shí)

應(yīng)用的教學(xué)理論：蘭達(dá)的算啟教學(xué)論蘭達(dá)的算啟教學(xué)論對(duì)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是非常重要的。它比較適合于應(yīng)用在學(xué)習(xí)者已經(jīng)建立了這種心理操作過程的教學(xué)系統(tǒng)中，這時(shí)使用它能夠節(jié)省時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率。它能夠幫助學(xué)習(xí)者內(nèi)化他們的思維過程并理解當(dāng)他們學(xué)習(xí)一些新東西時(shí)他們應(yīng)當(dāng)經(jīng)過的步驟。從而，它能夠幫助學(xué)習(xí)者形成和發(fā)展學(xué)習(xí)新知識(shí)的一般思維過程，并最終能更好地理解知識(shí)，成為專家水平的學(xué)習(xí)者，在新的情境能運(yùn)用知識(shí)遷移來解決問題。

三、結(jié)論

對(duì)于教學(xué)設(shè)計(jì)而言，蘭達(dá)的算啟教學(xué)論只能作為教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一部分，而不是說僅僅使用它就能實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 它是研究任何一個(gè)有效的課程教學(xué)或課程計(jì)劃設(shè)計(jì)的一般方法（或方法論），這種方法形成一般概括，同時(shí)又被充分地細(xì)化，最終形成算法或非算法并能被應(yīng)用于設(shè)計(jì)和教會(huì)任何特定的知識(shí)和認(rèn)知過程。它提出了一種新的教學(xué)思路，并且完全有可能使得教師取得不一般的教學(xué)工作業(yè)績(jī)，一般的學(xué)生取得不一般的學(xué)習(xí)業(yè)績(jī)，從而大大提高教和學(xué)的效率。這也是眾多教學(xué)人員所期望的。

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