程序设计教学中学生创新能力的培养
濮阳县职业高级中学
潘永进
摘要：在计算机程序设计教学中渗透创新能力教育符合素质教育的要求。程序设计教学应以培养学生创新能力为核心，积极探索培养学生创新能力的方法与途径，鼓励学生经过探索、猜想、求异、突破、实践的创新能力培养过程，逐步养成自觉创新的习惯，进而具有创新意识、创新精神与创新能力。
关键词：程序设计
创新能力
实施素质教育，要以“培养学生的创新精神和实践能力为重点”。创新原本是人的基本特征，人类就是在不断地“首创前所未有”的过程中发展的。但是，积极主动的创新意识、创新精神和创新能力主要依赖于后天的教育培养和实践锻炼。对学生来说，他们在学习活动中独立提出新问题、新思路、新方法、新见解、新结论，与众不同的表达方式、操作程序，都是他们的一种“发现”，一种“创新”。作为世纪之交的程序设计教学在确定教学目标时，就应该以培养学生的创新能力为核心，有目的、有计划地培养学生的创新能力。
一、探索——创新的源泉
程序设计教学中引导学生进行探索性学习是一种让学生主动参与的学习，它强调学生算法知识的积累以及在此基础上进行创造性思考。程序设计及其运行的过程其实是一个思辨的过程。在这个过程中，教师应注重鼓励和引导学生去思考、去发现，在探索中学习，在学习中探索，在不断的思索中寻求程序设计的乐趣，通过程序设计丰富和充实自己，这样无疑会对学生创新能力的提高有所帮助，在程序设计教学中，教师只要有这种意识，就可以从设计教学过程入手，着重考虑如何引导学生进行探索，在探索中获得新知识，在探索中获得成功的体验，从而激发学生的创新欲望，进而培养学生的创新能力。
在探索性程序设计教学中，尤其要注意对学生质疑的兴趣、能力的培养。思源于疑，疑是汲取知识的动力，有疑惑才有探求，才有积极主动的思维活动。
1 在程序设计教学中，教师通过不失时机地设疑置惑，营造强烈的问题情境，引导学生积极探索，这对促进创新能力的培养无疑是大有裨益的。
二、猜想——创新的萌芽
猜想是创新的萌芽。没有创造性的猜想就没有新事物、新形象的出现，就没有新假说的提出，从某种意义上说也就没有创新。著名科学家牛顿说过：“没有大胆的猜想就作不出伟大的发现。”猜想的形成是对研究的对象或问题、联系已有知识与经验进行形象性的分解、选择、加工、改造的整合过程。
猜想是一种合情推理，是培养创新萌芽的好方法。费赖登塔尔指出：“科学不是教出来的，也不是学出来的，而是创造出来的。”对于学生来说，只要把要学的知识作为创新的结果，就不能把学习新知识和获得创新能力二者统一起来。华罗庚说：“学习数学最好到数学家的纸篓里找材料，不要只看书的结论。”可见学生的学习是再创新的过程，是在教师指导下新知识的发现过程。在程序设计教学中导之以渔，展开猜想的翅膀，对于启迪学生思维、培养创新能力具有重要意义。
创新的灵感只有在自由的思维空间中才能诞生。要诱导学生猜想，萌发创新的意识，教师必须在课堂教学中创设有利于学生猜想、发现问题的情境。铺设展现和暴露思维及算法发现的通道，使从中体验不断成功的愉悦，进而激发他们的猜想欲望，从而使学生处于“心求而未得，口欲言而不能”的愤慨境界，促使学生迷中悟理，达到深度参与。如教学“求n!”时，我先让学生编写：求1×2×3„„×10的程序，当学生将程序编好后，再把终值10分别改成100和1000，先让学生猜想哪条语句有变化，再让学生编程。通过练习学生发现，用FOR循环语句编程时，初值不变，步长值也不变，只有终值起变化。接着再向学生提出，如果这道题改成求“n!”，怎样解答？再次激起学生强烈的求知欲望。最后，教师稍加点拔，学生就能很快写出答案。这样，根据知识间的内在联系，引导学生自己去猜想，并发现程序设计规律，激发了学生的思维，使之产生强
2 烈的创新欲望。
三、求异——创新的关键
所谓创新就是发现别人没有发现的东西，也就是在现实生活中去寻求与别人看法、见解不同的东西。求异思维是一种富有创见性的思维方式，它能够揭示客观事物的本质特征和内在联系，创造出新疑、超常的思维成果。教师在程序设计教学过程中要有目的、有计划地培养学生敢于“求异”的品质，善于“求异”的素质。因为要创新，有时就需要一些非常规的思维和非常规的算法，而这些“非常规”就是“求异”。
心理学研究表明，思维定势人人都存在。为了克服思维定势的影响，培养学生的创新思维，在程序设计教学中教师要引导他们冲破常规的思维束缚，鼓励他们对同一个问题积极寻求多种不同的算法，让他们学会从不同的途径、不同的角度去思考问题。在课堂教学中，教师要树立人人平等的思想，真正学会尊重学生与众不同的疑问，与众不同的观念。真正给学生创设一个有利于创新的民主氛围，创造一个轻松活跃的思维空间，鼓励学生发表自己的独立见解，注意学生的自我感受，同时提倡学生独立学习和思考，反对那种人去亦去的学习态度。这样就可以给提高学生的创新能力创造一个合理的环境。如求Fibonacci数列1，1，2，3，5，8„„的前40个数。即：
F1=1（n=1） F2=1（N=2） Fn=Fn1+Fn2（n≥3）
程序中的主要语句用FOR循环语句来编写。接着让学生思考是否有其他的方法。学生发现这道题既可用FOR循环语句作为主要语句设计程序，也可以用while语句和do－while语句，还可以用IF条件语句。接着我要求学生总结三种循环语句的异同点，并将循环语句与IF条件语句作比较，从而拓宽了学生的思维。由此可见，“求异”往往是创新的关键。
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四、突破——创新的基石
在创新过程中要完成的任务是：突破陈旧观念的束缚，创造性地提出新的观念并用新的观念将已有的相关知识组织起来，使之系统化、条理化，从而形成解决问题的新办法、新技术、新理论或新算法。
在突破创新过程中，引导学生注意指向流动或滑过的过程，鼓励学生围绕整个问题或情境作深入而宽广的扫描，尽量扩大学生的感知范围，将会使学生不至于匆忙地沿着明显的、习惯性的思路去解决问题。英国著名的思维教学专家爱德华·波诺曾说，思维教学不是教逻辑而教感知，“有意识地将注意力导向一个尽可能宽广的范围，这正是思维技能中最基本的范围”。他还说：“一节教学都可以说是在引导学生的注意力。思维教学可以说差不多完全是注意力的取向问题，因为它不传授新知识和内容。”突破旧观念，产生新的观念是创新教学的基石。
在程序设计教学中要鼓励学生不迷信、不盲从，要敢于怀疑，更善于肯定和否定，不要囿于固有的评判模式中，更不能永远匍匐在伟人、名人的脚下。要勇敢地怀疑、反驳、否定前人的理论，提出自己的见解，只有突破，才能创新。如仍然是在求“n!”，但要求突破已讲过的算法。学生经过积极思考和互相交流，采用了递归的方法设计出新疑而独特的程序，从而使学生认识到只要敢于突破，就能设计出新的程序。
五、实践——创新的桥梁
陶行知先生指出：“文明是人类用头脑和双手造成的，只会劳心不会劳动和只会劳动不会劳心的人都是没有希望的。”“手和脑一块干，是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。”巴甫洛夫说：“你要对某个专题有兴趣，那就劳你的驾，从头到尾自己动手。”其实，心灵方能手巧，脑和手是紧密联系的，其联系的程度将直接影响其创新能力的水平，而实践则是促进手脑联系的桥梁。在程序设计上机实验过程中，学生运用形象思维在头脑中形成的实验方案，需
4 要通过做来检验，才能判断是否可行，设计过程中的错误或缺陷也只有在做的过程中才能得到修正和完善。可以说，在做的实践中，脑的灵活不断纠正着手的失误，手的操作同时也不断修正着脑的错误，换言之，手脑结合才能相得益彰。
根据实践性原则，一方面要求操作和思维相结合，通过上机实践操作，可以促进感知，以动促思，很快内化为思维活动，把获取的具体操作程序和算法进一步分析综合、比较概括，促进认知的深化；另一方面，要求操作和语言表达相结合，通过动手动口，做做讲讲，可以促进理解，以言促动，促使操作过程转化为理论抽象过程，做思结合、讲结合。就是应尽可能多地让学生活跃思维、大胆暴露自己的思维过程。因此，在程序设计教学中加强实践性环节，既是程序设计教学的客观要求，又是培养适应时代需要的创新型人才。
参考文献：
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芝.职业技术教育学[C].福州:福建教育出版社,1997.[4] 肖文娥，张爱华，王德林.教育学[M].石家庄：花山文艺出版社.[5] 刘序明，杨小勤.现代远程教育的几个要素[J].中国电化教育.
作者简历：
史玉良，男， 1976年9月出生，汉族，本科学历，现在濮阳县职业高级中学任教，中学一级教师。
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