優(yōu)化學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu) 提高《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)質(zhì)量

［摘 要］充分地利用高等教育學(xué)、心理學(xué)的理論，使學(xué)生在掌握了已有知識(shí)的基礎(chǔ)上更好地掌握后續(xù)知識(shí)，是當(dāng)今高校教學(xué)改革的新熱點(diǎn)。在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，運(yùn)用心理學(xué)中的認(rèn)知—結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)論，經(jīng)過(guò)新知識(shí)的獲得、知識(shí)的轉(zhuǎn)化和評(píng)價(jià)三個(gè)過(guò)程，使學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成學(xué)生頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

［關(guān)鍵詞］認(rèn)知心理學(xué) C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 認(rèn)知結(jié)構(gòu)

“C語(yǔ)言”是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，近年來(lái)越來(lái)越多的院校也將“C語(yǔ)言”列入非計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。作為新時(shí)代的大學(xué)生，僅僅掌握基本的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件操作能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)該具備一定的編程能力。學(xué)習(xí)“C語(yǔ)言”課程，有利于拓展學(xué)生的邏輯思維能力，對(duì)理工科學(xué)生，尤其對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生日后學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)知識(shí)有很大的幫助。“C語(yǔ)言”是一門語(yǔ)法靈活、功能強(qiáng)大的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，正是因?yàn)镃語(yǔ)言具備的這些特點(diǎn)，剛開始接觸C語(yǔ)言的大學(xué)低年級(jí)學(xué)生會(huì)覺得C語(yǔ)言比較抽象，也比較枯燥。學(xué)生在“C語(yǔ)言”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)該是有計(jì)劃和系統(tǒng)地學(xué)習(xí)這門課程。在“C語(yǔ)言的教學(xué)中”教師應(yīng)該把握怎樣的度，怎樣發(fā)揮自身的作用呢？

一、認(rèn)知結(jié)構(gòu)的概念及理論

正確運(yùn)用美國(guó)心理學(xué)家布魯納的“認(rèn)知——結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)論”可以很好地解決上述問(wèn)題。布魯納主張學(xué)習(xí)的目的在于發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方式，使學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。所謂“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”，就是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中在其頭腦中建立起來(lái)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。可以具體地理解為學(xué)生在學(xué)習(xí)某一學(xué)科的知識(shí)的過(guò)程中，在其頭腦中關(guān)于該學(xué)科的觀點(diǎn)的全部?jī)?nèi)容。原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是影響新知識(shí)的學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。 學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程就是不斷把新知識(shí)融入到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。美國(guó)著名認(rèn)知心理學(xué)家奧素伯爾認(rèn)為，加強(qiáng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)能促進(jìn)新知識(shí)的學(xué)習(xí)，教學(xué)目標(biāo)就是使學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

二、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，逐步優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

教師在教學(xué)過(guò)程中要鼓舞學(xué)生，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。另一方面要培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就會(huì)不斷為自己樹立新目標(biāo)，學(xué)生自身就會(huì)具備挖掘新知識(shí)的需求，并在這一過(guò)程中不斷增強(qiáng)信心，享受學(xué)習(xí)新知識(shí)所帶來(lái)的樂(lè)趣。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)就變成了一種自覺地、主動(dòng)地過(guò)程，而不是被動(dòng)的過(guò)程。教師和學(xué)生會(huì)分別體會(huì)到教與學(xué)的快樂(lè)。學(xué)生應(yīng)該調(diào)整好心態(tài)，以探索者的身份來(lái)面對(duì)新學(xué)科。教師在進(jìn)行“案例教學(xué)”的過(guò)程中，所舉的例子應(yīng)盡量避免抽象化，盡量貼近實(shí)際生活。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)不斷提高自信心，逐漸消除剛開始接觸該課程時(shí)的恐懼心理。經(jīng)驗(yàn)和研究都表明，在有序的結(jié)構(gòu)中提取有序的知識(shí)，必然是迅速而準(zhǔn)確的。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，強(qiáng)調(diào)了認(rèn)知主體的主觀能動(dòng)性，認(rèn)為“意義建構(gòu)”是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的最終目標(biāo)。著名心理學(xué)家奧蘇伯爾認(rèn)為，富有意義的新思想是通過(guò)把它歸類到一個(gè)已經(jīng)存在著的認(rèn)知 結(jié)構(gòu)中去才被學(xué)會(huì)的。在“C語(yǔ)言”教學(xué)過(guò)程中，教師的“教”是引導(dǎo)學(xué)生將新知識(shí)融入到已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，學(xué)生的“學(xué)”是將新知識(shí)融入到自己又有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，并不斷完善自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。“C語(yǔ)言”教學(xué)要采取理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式，學(xué)生在不斷地學(xué)習(xí)教師教授的知識(shí)的基礎(chǔ)上，不斷地培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力。

三、更新學(xué)生學(xué)習(xí)觀念、發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

大學(xué)C語(yǔ)言教學(xué)改革依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，在教學(xué)中應(yīng)該已學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，以教師教授為輔，在“案例教學(xué)”中所舉例子應(yīng)該兼具實(shí)用性與趣味行。對(duì)學(xué)生而言，在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠更好地挖掘自身的潛力。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段。例如在講授“冒泡排序”這一算法時(shí)，學(xué)生會(huì)覺得算法比較抽象，難以理解。教師可以在教學(xué)過(guò)程中，選擇身高差距比較明顯的幾個(gè)學(xué)生，用學(xué)生排隊(duì)的過(guò)程來(lái)展示“冒泡排序”排序算法。大學(xué)生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)的能力，大學(xué)教師應(yīng)該是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，而不是像中小學(xué)教師那樣以傳統(tǒng)的教授為主。大學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采取“啟發(fā)式”教學(xué)，即

在每次講授新知識(shí)前，先總結(jié)舊知識(shí)，接著安排一些案例，這些案例是用舊知識(shí)無(wú)法解決或用舊知識(shí)解決比較繁瑣的，同時(shí)，教師所舉的這些例子應(yīng)該盡量貼近于學(xué)生生活，這樣就會(huì)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)的渴望。教師所舉的這些例子應(yīng)該盡量貼近于學(xué)生生活，這樣有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由“接受型”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍l(fā)現(xiàn)型”學(xué)習(xí)。把教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”結(jié)合起來(lái)，幫助學(xué)生構(gòu)建合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而使學(xué)生的“C語(yǔ)言學(xué)習(xí)之旅”變得輕松快樂(lè)。

美國(guó)著名認(rèn)知心理學(xué)家奧蘇伯爾根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)行的方式把學(xué)習(xí)分為接受學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，又根據(jù)學(xué)習(xí)材料與學(xué)習(xí)者原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的關(guān)系把學(xué)習(xí)分為機(jī)械學(xué)習(xí)與意義學(xué)習(xí)，并認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)主要是有意義的接受學(xué)習(xí)。所謂“意義學(xué)習(xí)”，就是將符號(hào)所代表的新知識(shí)與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)觀念建立起非人為的和實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。意義學(xué)習(xí)既受教材本身性質(zhì)的影響，也與學(xué)習(xí)者自身因素有很大關(guān)系。學(xué)生所使用的教材都是專家學(xué)者精心編寫，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格審核的。所以“意義學(xué)習(xí)”主要取決于學(xué)習(xí)者自身因素。要構(gòu)成有意義的學(xué)習(xí)，必須具備以下三點(diǎn)：

1.學(xué)生積極主動(dòng)地將新知識(shí)融入到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的組織應(yīng)該有利于學(xué)生清晰地分辨原有的知識(shí)與要學(xué)習(xí)的新知識(shí)。如果學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是層次分名、條理清晰的，那么新知識(shí)就會(huì)很快地在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中找到固著點(diǎn)，新知識(shí)和舊知識(shí)才能很好地聯(lián)系起來(lái)。注重新知識(shí)和舊知識(shí)的比較，能夠提高學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的可辨別性。例如在“C語(yǔ)言”學(xué)習(xí)中，在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)體時(shí)，可以將其與已經(jīng)學(xué)習(xí)的數(shù)組進(jìn)行比較，數(shù)組中只能存放類型相同的一些數(shù)據(jù)，而結(jié)構(gòu)體中可以存放類型不同的數(shù)據(jù)。但是它們同屬于數(shù)據(jù)類型。

2.教師更好地發(fā)揮指導(dǎo)作用

在教學(xué)過(guò)程中教師的指導(dǎo)作用體現(xiàn)在幫助學(xué)生優(yōu)化其認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使其認(rèn)知結(jié)構(gòu)更加條理化、系統(tǒng)化。教師授課的知識(shí)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)學(xué)生的加工和轉(zhuǎn)化就變成了學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因而教學(xué)中最重要的一點(diǎn)就是編制最佳的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這樣學(xué)生才能準(zhǔn)確地運(yùn)用已有知識(shí)解決問(wèn)題。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該不斷豐富和更新學(xué)科知識(shí)，勇于創(chuàng)新。這樣教師編寫的教案才會(huì)在源于教材的基礎(chǔ)上更具可利用性。教師在授課過(guò)程中，在指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程中應(yīng)該本著“從知識(shí)塊到知識(shí)鏈再到知識(shí)網(wǎng)”的原則，即“從點(diǎn)到面再到空間“的原則。例如在“C語(yǔ)言”中，數(shù)組和指針是兩種數(shù)據(jù)類型，是兩個(gè)“知識(shí)塊”，但是在解決問(wèn)題的時(shí)候數(shù)組和指針往往是可以通用的，即同一個(gè)問(wèn)題，既可以用數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用指針來(lái)實(shí)現(xiàn)，只是表現(xiàn)形式不同而已，所以數(shù)組和指針這兩個(gè)“知識(shí)塊”其實(shí)是屬于同一個(gè)“知識(shí)鏈”的。

3.采用多種有效的學(xué)習(xí)方法

教師在授課過(guò)程中應(yīng)充分利用典型例題，使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)之后可以做到舉一反三、觸類旁通。例如“斐波那契”數(shù)列，既可以在講授循環(huán)的時(shí)候，也可以在講授數(shù)組的時(shí)候，把它當(dāng)作一個(gè)很好的例子。在“C語(yǔ)言”教學(xué)中，教師在講授同一類型問(wèn)題的時(shí)候，尤其是有關(guān)算法思想的問(wèn)題時(shí)，可以選擇其中的一個(gè)問(wèn)題，編寫程序，修改已經(jīng)解決的問(wèn)題的程序來(lái)解決其他的問(wèn)題，從而做到舉一反三。

另外，合理利用“先行組織者”策略，也可以達(dá)到增強(qiáng)知識(shí)結(jié)構(gòu)各個(gè)變量的目的。所謂“先行組織者”，是先于學(xué)習(xí)任務(wù)本身呈現(xiàn)的一種引導(dǎo)性材料，它的抽象概括和綜合水平高于學(xué)習(xí)任務(wù)，并且與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念和新的學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)聯(lián)。其目的是加強(qiáng)知識(shí)間的比較，加強(qiáng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的可辨別性。

四、小結(jié)

綜上所述，在“C語(yǔ)言”教學(xué)中，通過(guò)對(duì)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的分析和研究，從教師在教學(xué)中如何充分發(fā)揮自身的知道作用和學(xué)生在學(xué)習(xí)中如何充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性兩方面，總結(jié)了如何優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。以上只是筆者自己在教學(xué)中的一些心得體會(huì)，在今后的教學(xué)中還需要更多方面努力優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

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