針對大量非理工類中職學生缺乏邏輯思維能力的培養及訓練過程,探討如何利用計算機基礎課,通過教學與實例逐步加強學生邏輯思維能力,幫助學生掌握分析、判斷和解決問題的能力。
學生計算機課程邏輯思維能力隨著近年來高中擴招和生源數減少,中職招生的門檻越來越低,生源質量逐年下降。筆者發現不少學生在請假條中不寫請假原因和起止時間,思考問題往往只能看到問題表象,缺乏對問題前因后果的全面認識。作為一名計算機老師,我感到學生的邏輯思維能力急需得到培訓和加強。鑒于計算機與生俱來的邏輯性,我們應該將邏輯思維能力的培訓作為計算機基礎課的目標之一,為學生今后的學習、生活和工作提供更多的幫助。
培養學生的邏輯思維能力,可以結合具體計算機課程進度,分為三個階段進行。
第一階段:簡單條件的分析判斷
將“if…then…(else)…”句式強化,變換形式,反復灌輸,養成學生善于判斷的基本邏輯能力。例如,講述馮·諾依曼原理時,就可以將其轉換成五個判斷句式:如果沒有輸入,就無法告訴計算機做什么;沒有輸出,計算機就沒法告訴我們結果;沒有存儲器,計算機就無法保存中間結果從而進行多步運算;沒有運算器,計算機就沒法計算;沒有控制器,計算機就沒法決定運算的順序。最后,如果缺了任何一個組成部分,計算機都無法作為現代化的工具為我們提供幫助。
這一階段,教師可以將很多內容變為“如果……那么……否則……”或者“如果不……就不會”等類型的句式,對學生的邏輯思維能力進行潛移默化的影響。當學生不知不覺地用“如果我這樣做就會如何,否則又會如何”句式來思考問題時,第一階段的目標就達到了。
第二階段:復雜條件的分析判斷
在計算機應用基礎課程中,都會有EXCEL表達式和函數的章節。通過前面“如果……那么……”句式的不斷灌輸,這里再講授IF函數用法應該是很輕松的,學生也會很容易就接受。函數的用法大同小異,單層函數很快就會掌握。所以這里,在盡快掌握了函數的基本使用方法后,適當增加函數嵌套的講解和練習,尤其是增加IF函數的嵌套練習,使學生能更進一步,對復雜的問題進行邏輯判斷。例如,我們可以通過把百分制換算為等級制的練習將IF函數的嵌套表現得淋漓盡致:如果成績欄低于60分,那么等級欄就填“差”,否則如果低于75分,那么填“可”,再否則如果低于85分,那么填“良”,最后否則就填“優”。在講解時可以借用程序流程圖中的判斷框來明確IF嵌套的思路,還可以通過改變條件順序訓練學生從不同的切入點來考慮和分析問題:
以表1C2單元格為例,圖1對應公式為:=if(b2<60,”差“,if(b2<75,”可”,if(b2<85,”良”,“優”)));圖2對應公式為:=if(b2>=85,”優“,if(b2>=75,”良”,if(b2>=60,”可”,“差”)));圖3對應公式為:=if(b2<75,if(b2<60,”差”,”可”),if(b2<85,”良”,”優”))。
上機練習則可以結合學生的特點和興趣布置習題,如讓學生通過IF函數嵌套將每個人的星座根據其生日填寫出來,或者將學生的親朋好友按照年齡轉變成“老年、中年、青年、少年、兒童”等。
第三階段:組合條件的分析判斷
前兩個階段的目標是培養學生對單一條件的判斷和解決能力,而現實生活中還存在很多需要用“與”“或”“非”來對多個條件進行邏輯判斷的問題。在對組合條件進行邏輯運算的教學中,我們可以暫時忽視問題的結論,多使用一些能激發學生興趣和提高課堂活躍性的事例來幫助他們理解邏輯運算。例如,“少男”是什么意思?是年齡段為少年,并且性別為男,也就是“少”和“男”都要滿足,是“與”的關系,“少女”亦是如此。再進一步,我們提問“世界上有沒有少男少女?”規矩的學生會回答“有”,而調皮的學生可能會說“沒有”。這時,我們的答案是“這個可以有,也可以沒有,呵呵”,進一步的解釋是,“既是少男又是少女的,沒有,而一般我們指的是少男和少女,答案則是有。對應的,分別是少男、少女進行‘與’和‘或’的運算,‘與’是前后條件都要滿足,‘或’是前后滿足其一即可”。教學實例如下:
如表2,學校每月為農業戶口學生發放伙食補貼,標準為男生50元,女生30元。則D2單元格公式為:=IF(AND(B2=\"男\",C2=\"農業\"),50,IF(AND(B2=\"女\",C2=\"農業\"),30,0))
如果學生充分掌握了組合條件的運算,將幫助他們思考不同的主客觀條件所帶來的結果。簡單條件判斷的目的是讓學生通過思考解決“是非”“對錯”的問題,復雜條件判斷的目的是使學生預知按照自己的愿望經過一系列發展后的結果,而組合條件的判斷分析使得學生不僅考慮到主觀的條件,還能夠結合客觀環境等條件把握事物未來的發展,并根據客觀環境及時調整自己的思路和方向。
經過上述三個階段的培養和訓練,我們教給學生的不僅是計算機應用基礎,更重要的是提高學生分析、判斷和解決問題的能力,從而引導學生通過對主客觀因素的綜合分析和判斷,在不知不覺中思考自己的前途,更好地把握人生、實現理想。