計算機教育中學生創新素質的培養

熊周文

[摘要]從當前計算機教育中面臨的問題出發,闡述創新素質培養的重要性以及一些基本的方式方法,并且教師本身應改變觀念,以生為本。

[關鍵詞]創新素質創新精神計算機教育

中圖分類號:G44文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120148-02

在知識經濟時代,開展創造教育,培養創新型人才是世界各國教育改革與發展的共同趨勢。江澤民同志從一個戰略家的高度指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界先進民族之林”。計算機作為信息社會的標志,它的發展日新月異,成為科技領域最活躍,最革命的因素。計算機既作為學習的對象,又作為學習的工具,也作為教學的工具在現代教育中所占的份量越來越重,在教學過程中挖掘計算機上蘊含的創新教育元素,以計算機知識和計算機的應用為載體培養學生的創新素質,具有得天獨厚不可替代的優勢。

在多年的教學生涯中,筆者發現了這樣一個事實:很多計算機專業的學生學習了兩三年的高級程序設計后,依然不能設計出有價值的新程序,只能模仿教材中現存的例子,而不少非計算機專業的學生卻能利用計算機做出一些新穎的設計,這究竟是為什么?原因可能是多方面的,有學生基礎的差異,有興趣愛好的不同,但是一個重要的原因是計算機教師在教學過程中忽視了對學生創新素質的培養。

創新素質是創造型人才最具生命的一種特殊素質,它是指主體在創造活動中表現出來和發展起來的各種能力的總和。它包括三個層面:一是個體的創新精神;二是指能產生新的設想的創造性思維能力;三是指能產生新成果的創造性技能,計算機教育過程中培養學生的創新素質應從這三個方面著手。

一、培養學生的創新精神

具有創新精神是創造的前提和關鍵。因此,對學生進行創新精神的培養至關重要。諾貝爾獎獲得者認為:“創新精神是最重要的,創新精神強而天資差一點的學生比天資強而創新精神不足的學生能取得更大的成績。”這是因為除了人格卑劣的小聰明難以成就創新的大事業之外,即使擁有足智多謀的大聰明一旦染有人格缺陷,也難以實現富于創新智慧的人生,他們即使有些創新成果,也往往被人格缺陷所吞噬,喪失其本應具有的價值。

在計算機教育過程中培養學生的創新精神,即要培養學生思想創新,敢于創新的個性與人格。要在教學的過程中注重培養學生的非智力因素,使之具有較高的情商。

(一)培養學生學習的興趣與熱情

興趣是調動人的積極性的能源,熱情可以點燃智慧的火花,是創新的翅膀。許多科學家之所以做出那么多的成就,原因之一是他們對科學有濃厚的興趣與極大的熱情。“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,只有興趣才是提高學習效率的最持久動力。黑格爾也講過:要是沒有熱情,世界上任何偉大事業也不能成功。由于計算機的操作過程是眼、手、大腦同時并用,學生有很強的好奇心與新鮮感,開始學習計算機時,大多數學生學習興趣很濃,積極性很高,要維持這樣的興趣與熱情,可以從以下幾方面來做:

1.充分發揮計算機的特點,使教學生動活潑。利用CAI課件、動畫、游戲軟件使學生了解計算機的廣泛應用,認識到學習計算機知識的必要性和迫切性。

2.計算機教學從日常的應用軟件入手。比如可以先講漢字輸入方法,文字處理軟件讓學生用計算機寫作,使他們能熟練進行漢字輸入、排版,保存和打印文章,學生對計算機的操作有切身體驗,在實際應用中體會到計算機的用途,興趣也就增加了。

3.計算機教學應與學生的文化知識和愛好緊密結合。學習程序設計語言時可以讓學生編一些程序來處理數學、物理、化學等學科的計算問題,使學生既復習相關學科的知識,又培養了用計算機解決問題的能力,起到了事半功倍的效果。

(二)培養學生的毅力

一個單憑熱情與愛好是不夠的,還必須要頑強的毅力,否則達不到創新的目的。堅強的毅力是人才成長,事業成功的重要心理品質。凡是有建樹的科學家幾乎都有百折不撓的精神,堅強的毅力是通過克服各種障礙取得的。計算機這門學科是比較難的,學生在學習的過程中肯定會遇到一些障礙,學生要理解它,克服它,本身就是對自己意志的鍛煉。另外,在計算機教學的過程中,特別是在教程序設計時,教師有準備的布置給學生一些稍大的課題,這樣也可以鍛煉學生的耐心與毅力。在學生解決問題的時候,要鼓勵他們提出與眾不同的見解,積極驗證自己的想法,樹立戰勝困難的信心,忍受學習中的挫折,最終享受成功的喜悅。

(三)培養學生的膽識

要創新,就要有超越前人的膽略和勇氣,不盲從權威的魄力。

給學生上計算機的文化基礎課時,要講到計算機的應用、發展,要讓學生意識到計算機是一個有著無限發展空間的領域,在某種意義上說,計算機沒有做不到的,只有想不到的。計算機技術的飛速發展,使得個人想在每一個領域都具有最先進的認識幾乎是天方夜譚,因此可以說計算機領域沒有絕對的、徹底的、真正的權威。鼓勵學生具有向書本、向老師、向權威挑戰的勇氣。具有敢于向他人、向社會表現自我,讓社會接納自我的膽略。

運用計算機技術進行參與式、啟發式教學。利用INTERNET打破學生單項獲取知識的渠道,讓每一個學生都去當探險家和發明家,使之眼界更加開闊。學生會懂得老師課本只是一種手段,廣闊的信息需要自己去尋找,尋找的過程就是創造的學習過程,從而激發學生的創造欲望。

在計算機教學的過程中,要讓學生從現實的角度意識到:社會主義市場經濟要求公民有競爭意識,自主意識,創造性,要求公民能夠自謀生路,自我創業,這是不容他人進行替代的。以個人能力,績效為標志的空前劇烈的職業競爭要求從業者不斷學習,不斷提高,善于捕捉機遇,開發自己,規劃人生。當今學歷和專業技能只能視為社會上謀生的第一二本護照,一個人無窮無盡的創造力與適應發展變化的能力才是通往新世紀的第三本護照。從而形成自覺的、強烈的創新欲望和動機。

二、開發學生智能,培養學生的創新思維能力

在二十世紀六十年代,心理學家喬伊·基爾福德發起了一場關于天才的大辯論,在辯論的基礎上,心理學家得出這樣一個結論:創造性與智能是兩碼事,一個人的創造性可以遠遠超過他的智能,一個人的智能也可遠遠超過他的創造性,有研究表明,智力的五要素在總的科技創造中作用大小的排序如下:思維能力、記憶力、想象力、觀察力、操作能力。思維能力排在第一位。

創造性思維是指人們在實踐活動中,由于強烈的創新意識的推動,能根據既定的目的和任務,展開主動的獨創的思維活動,通過一定的思路借助于聯想和想象、直覺和邏輯,對已有的知識和經驗,以漸進的或突發的、輻射的或凝聚的形式,進行不同的加工組合,從而產生新思想,新觀點,新成果。

創造性思維是創造性人才具備的基本特征。因此,在計算機教學中,要重視對學生進行創造性思維的指導和訓練,指導他們掌握科學的方法論。創造性思維最主要的特征就是思維的批判性和發散性。批判性就是拒絕盲目從眾,拒絕復制型思維,因為“模仿使人成為奴才”。保持自己的獨立思考,創造從懷疑開始,懷疑就是批判。

思維的發散性是指多角度、新角度、多側面的思維方式。思考問題時,沒有一定的思考方向,可以突破原有的知識結構和認識框架,自由思考,任意想象,提出多種多樣的想法和做法。

(一)訓練學生的發散思維和求異思維

計算機教學過程中,要有機結合計算機知識與計算機的應用,訓練學生的發散思維和求異思維。比如在講計算機鍵盤構造時,從鍵盤的布局中英文字母的不規則排列,而引出概率統計理論,由鍵位的大小引出人體工程學,由英文字母的不同組合引出漢字輸入方法。講計算機的發展分代時,由晶體管的概念從而引出芯片的集成,由芯片的集成度引出分子原子的相關概念,從而引出量子物理學對CPU制造的影響。給學生布置上機作業時,可以讓學生用不同的語言(匯編、Delphi、C++、Java),不同的算法,解決同一個問題,用一題多解訓練他們的發散思維能力。

(二)課堂教學中激發學生的想象力

想象是創造的基礎,沒有想象就沒有創造,善于創造就必須善于想象。愛因斯坦曾指出:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界上的一切,并且是知識進化的源泉”。想象可以使學生把書本知識學得生動活潑,有利于培養學生的思維能力與創新意識。作為教師要充分挖掘學生想象的潛力,鼓勵學生大膽想象,比如講計算機的特點時,可以提這樣的問題:如果計算機有性別的話,你認為它是男性還是女性?如果有一天機器人的智能超過人類的世界將會怎樣?教師要給學生想象力的發展提供寬松的環境。

(三)改革一些壓制學生創新思維的常規做法

在應試教育下,枯燥無味的過重的課業負擔破壞了學生的學習興趣和學習意志,保姆式的教學方法造成了學生的依賴性,弱化了他們的抗挫折能力,過分依賴演繹的教學使學生跳不出老師與教材的手心,毀滅了學生學習的自主性。學校注重大量的高強度,長時間的應試技能訓練,在很大程度上限制了學生活躍的思維,甚至窒息了他們的創新思維。學生上課記筆記,下課對筆記,考試背筆記是一種非常普遍的現象,成為很多學生的學習模式。我們的很多學生長期習慣于背標準答案,而不是獨立的尋找答案,更不可能有對傳統的標準答案挑戰的勇氣。這些

弊端在計算機教育教學的過程中都應該逐步的改變。

三、培養學生創新實踐能力

要把一個好的創意付諸實施,不僅需要強健的體魄,良好的心理素質,敏銳準確的觀察力,豐富甚至奇異想象力,強烈的好奇心,敢于冒一定風險,不怕挫折和失敗,還需要有嚴謹的科研作風,廣博而精深的知識儲備以及學習創造技法。

在計算機教學過程中培養學生的創新實踐能力,可以讓學生從以下的方面去做:

(一)鼓勵學生廣泛超前的學習

知識越多越雜,潛在的創造力越豐富,無數的進步源于創造者在不同的領域都擁有豐富的經驗。知識越廣泛,新思想和新觀念就越容易產生,因此教師在教學過程中鼓勵學生博覽群書,集思廣益,養成不偏科、文理兼學的習慣,只有掌握了寬厚的基礎知識,學習的知識才容易遷移,才能為發明創造奠定良好的基礎。今天的熱門IT產品,從iPod到Xbox,沒有一個不是跨領域合作的結晶。

(二)學會捕捉靈感

人在思維的過程中,新點子稍縱即逝,如果不能很快抓住,可能一去不復返。那些懂得發掘創造力的人,都已學會如何追捕和保留新點子。阿基米德由洗澡時水的溢出想到了浮力定律,凱庫爾因夢見一條咬自己尾巴的蛇,聯想到環狀苯分子的形狀,達芬奇把鈴聲和投入水中的石子聯系在一起,這使得他產生了這樣的聯想:聲音是以波的形式傳播的。牛頓的蘋果落地,愛因斯坦的光速飛行這些靈感沒有數學物理知識作為基礎都會熄滅,靈感只光顧那些有準備的頭腦,也包括知識準備。教師要求學生在思考問題解決問題的時候時刻記錄自己靈感的火花,并在以后做進一步的思考和交流。

(三)人們的創造性唯有通過實際的創造性活動才能逐漸發展

創新引導實踐,實踐支持創新。實踐和創新缺一不可,就像只懂力學原理的人和只知道鋪磚疊瓦的人都無法獨立建起一座摩天大廈一樣。在計算機教學的過程中教師可以組織一些計算機程序設計的競賽;利用計算機的上機實踐課要求學生搞一些小制作,小發明;組織學生到工廠等地方參觀考察;讓學生自由組合,成立興趣小組,交流思想。教師要在這些活動中引導學生開發創新實踐能力。

(四)計算機教學過程中給學生滲透一些創造性技法

創造技法,就是創造學家根據創造思維發展規律總結出的創造發明的一些原理、技巧和方法。典型的有重組法,類比法,聯想法,頭腦風暴法等。在創造實踐中總結出的這些創造技法還可以在其他創造過程中加以借鑒使用,能提高人們的創造力和創造成果的實現率。比如在課堂教學中教師可以采用頭腦風暴法,把班上的學生分成兩組,設定學生主持人,就計算機課程中的疑難問題讓學生深入思考,自由發言,提出不同的思路和解決方案。

教師是學生的榜樣。要培養學生的創新素質,教師自己要首先具有創新精神和創新能力,要學生積極主動的探索新知識,教師自己就要在教學中大膽突破舊觀點、舊思想、舊模式的束縛,積極進取,銳意改革,要學生不滿足于現成的知識和結論,大膽求異思維,教師自己就不應墨守教學成規,不因循守舊。

計算機教育中培養學生的創新素質是一個新的課題,有很多的途徑和方式有待于更進一步的探索,這是計算機教育工作者今后努力的方向。

參考文獻:

[1]金馬著,《生存智慧論》,知識出版社(滬版),1988.4.

[2]彭坤明著,《創新與教育》,南京師范大學出版社,2002.9.

[3]李開復著,《李開復文集》,云南人民出版社,2006.12.