高中信息科技學(xué)科中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

☆黃時軍（上海南匯中學(xué)，上?！?01324）

?

高中信息科技學(xué)科中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

☆黃時軍
（上海南匯中學(xué)，上海201324）

摘要：高中信息科技教學(xué)過程中，學(xué)科教師應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生的高階思維培養(yǎng)，這是由學(xué)生的生理發(fā)育階段及學(xué)科培養(yǎng)方向決定的。本文通過具體案例分析了高階思維中創(chuàng)新思維培養(yǎng)的方法，并提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：信息科技；高階思維；創(chuàng)新思維

一、現(xiàn)階段高中信息科技教學(xué)現(xiàn)狀分析

高中信息科技教學(xué)注重提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，讓學(xué)生理解一些基本的信息處理技術(shù)，也試圖通過學(xué)生的學(xué)習(xí)，逐步養(yǎng)成一些好的學(xué)科思維習(xí)慣。在實際教學(xué)過程中，由于信息學(xué)科的特點，學(xué)生的學(xué)習(xí)分成兩種情況，一部分學(xué)生學(xué)得馬馬虎虎，只想通過學(xué)業(yè)水平考試；而另一部分學(xué)生出于對信息技術(shù)的熱愛，對信息技術(shù)有很強的鉆研精神，會給其他同學(xué)帶來意想不到的方法和建議。在教學(xué)過程中，許多教師都能根據(jù)實際情況對學(xué)生進行引導(dǎo)，解決他們遇到的技術(shù)操作問題。但是，針對學(xué)生思維的培養(yǎng)并沒有固定的模式，教師自身也可能存在一些認知方面的局限性，因此，許多教師在引導(dǎo)學(xué)生思維培養(yǎng)的過程中總覺得力不從心，不能很好地貫徹學(xué)科教學(xué)的要求，這需要教師進一步在教學(xué)實踐中不斷探索前行。

二、創(chuàng)新思維的定義及思考方式

目前得到人們廣泛認同的學(xué)習(xí)思維層次分類理論是布盧姆教育目標分類學(xué)，他將對認知領(lǐng)域的教育目標分為知道、領(lǐng)會、運用、分析、綜合、評價6個梯度。前面三類：知道、領(lǐng)會和運用，通常被稱為“低級思維能力”；后面三類：分析、綜合、評價，通常被稱為“高級思維能力”。顯然，創(chuàng)新思維屬于高階思維中的一種，也是信息科技學(xué)科思維中重要的內(nèi)容，是學(xué)生思維培養(yǎng)的目標。

創(chuàng)新思維是指以新穎獨創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果。常見的創(chuàng)新思維思考方式有逆向思維、求異思維、類比思維、發(fā)散思維、頓悟思維等，需要教師根據(jù)實際情況靈活把握，沒有固定的模式可遵循。

三、高中階段信息學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的必要性

信息技術(shù)是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱，一直處于日新月異的發(fā)展之中。近年來，不斷有新的技術(shù)替代原來的技術(shù)方法，而這些新技術(shù)的產(chǎn)生，離不開科研人員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力。可以說，信息技術(shù)與創(chuàng)新思維是相互影響，相互作用，不斷推進的。通過創(chuàng)新思維產(chǎn)生的新技術(shù)，直接推動了新事物的誕生，而新事物的出現(xiàn)又讓創(chuàng)新思維有了新的內(nèi)容，推動新一輪技術(shù)的革新。

創(chuàng)新作為時代的主旋律，是任何人都沒有辦法避開的，處于高中階段的學(xué)生更應(yīng)重視創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。由于生理發(fā)育特點，高中階段的學(xué)生正處于身心思維的快速發(fā)育過程之中，學(xué)生有能力進行一些比較高階的思維活動。而創(chuàng)新思維作為一種高階思維活動，需要在學(xué)習(xí)過程中不斷予以關(guān)注、培養(yǎng)和訓(xùn)練。因此，在高中階段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是合適的，也是完全必要的。而信息科技學(xué)科日新月異的特點，讓培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的需求顯得更加突出而急迫。

四、信息科技教學(xué)中創(chuàng)新思維培養(yǎng)

創(chuàng)新思維的最大特點是沒有固定的模式可循，需要教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及客觀條件引導(dǎo)學(xué)生開展。當(dāng)然，創(chuàng)新思維也不是憑空產(chǎn)生的，有一些具體的思維方法可以供教師在培養(yǎng)創(chuàng)新思維時借鑒運用。

1.用“類比思維”方法進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

“類比思維”方法是解決陌生問題的一種常用策略，它讓學(xué)生充分開拓自己的思路，運用已有的知識、經(jīng)驗將陌生的、不熟悉的問題與已經(jīng)熟悉的、解決的問題或其它相似事物進行類比，從而創(chuàng)造性地解決問題。在高中信息技術(shù)教材中，信息數(shù)字化是比較重要的教學(xué)內(nèi)容，但由于許多學(xué)生是首次接觸“二進制”這一概念，在理解二進制的特點及如何轉(zhuǎn)換為十進制時比較困難。實踐證明，照本宣科、照搬書本內(nèi)容的學(xué)習(xí)方式對于學(xué)生學(xué)習(xí)沒有太大的幫助，采用類比思維的方式，學(xué)生會更容易理解。在實際課堂中可以將類比過程分成兩步，第一步是在講解基數(shù)、數(shù)碼、位權(quán)等概念時，將二進制和十進制類比講解，由于學(xué)生十分熟悉十進制，通過兩者相似性的類比可以很好地理解二進制；第二步是在學(xué)會了二進制和十進制轉(zhuǎn)換后，將十六進制和十進制的轉(zhuǎn)換過程類比講解，學(xué)生也很容易理解。教師這樣做的目的是通過上述兩次練習(xí)，引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生掌握“類比思維”的方法，并要求學(xué)生創(chuàng)新性地將數(shù)值擴大到任意進制數(shù)的轉(zhuǎn)換，再來思考如何解決不曾學(xué)習(xí)過的進制數(shù)的問題，如以下題目：

（23）x=27，問x下標的這個值是多少，即是幾進制的數(shù)？

看到這一題目時，許多學(xué)生都束手無策，書上沒有啊，怎么辦？學(xué)生開始小聲討論，大部分學(xué)生第一時間想到試一試將x代入2或16進制，看是否滿足條件。學(xué)生的好奇心在這個過程中被有效激發(fā)出來，當(dāng)確認常見的2或16進制都不是答案之后，學(xué)生就會疑惑，此時，教師需要引導(dǎo)學(xué)生用“類比思維”去考慮，建議學(xué)生模仿二進制轉(zhuǎn)換為十進制的方法去研究題目，就可以完成相關(guān)的解題。列式：2×x1+3×x0=27，因為x不可能為0，因此，計算得到x=12，即是十二進制數(shù)。

這道題的計算過程雖然簡單，但學(xué)生對于知識的認識卻有了很大的提升，不但分清了數(shù)碼、基數(shù)和位權(quán)的作用，也從更高的角度認識了任意進制數(shù)和十進制數(shù)值的關(guān)系特點，建構(gòu)了進制數(shù)轉(zhuǎn)換的知識。

2.用發(fā)散思維方法進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

在算法與程序設(shè)計教學(xué)過程中，遇到解析算法的一道例題，用海倫公式求面積，其公式如下：

看似沒有錯誤的代碼，上機調(diào)試后卻發(fā)生了致命錯誤，同樣的整型數(shù)據(jù)，機器計算和人工計算卻得出了不同的結(jié)果，這是什么原因?qū)е碌哪?？許多學(xué)生百思不得其解，學(xué)生通過多次輸入數(shù)據(jù)并觀察分析之后，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)，原來錯誤的原因在于計算半周長中的加號，本該是數(shù)值加法運算，但計算機用作了“字符串相加”，并在后期的計算中自動轉(zhuǎn)換為數(shù)值型參與計算，并沒有提醒程序出錯。學(xué)生明白了這一點之后，利用發(fā)散思維尋找解決問題的方法，大量大膽的設(shè)想應(yīng)運而出，而這一過程就是典型的創(chuàng)新思維過程。有的學(xué)生提出在程序代碼開始部分對變量進行定義為數(shù)值型數(shù)據(jù)，還有學(xué)生建議使用va（l）函數(shù)將變量強制轉(zhuǎn)換為數(shù)值類型，也有學(xué)生建議將數(shù)據(jù)加個小數(shù)點，使計算機可以自動認為輸入的變量值是數(shù)值類型的……學(xué)生將各種設(shè)想通過上機實驗得到了驗證，前兩個想法成功了，最后一個想法失敗了。這種打破常規(guī)教學(xué)順序，教師先不與學(xué)生說清注意加號的使用，通過觀察結(jié)果推出原因，再由原因作為標準尋找解決方案的教學(xué)方法，取得了很好的教學(xué)效果。

3.用收斂思維方法進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

收斂思維與發(fā)散思維不同，發(fā)散思維是為了解決某個問題，從這一問題出發(fā)，辦法、途徑越多越好，總是追求還有沒有更多的辦法；而收斂思維也是為了解決某一問題，在眾多的現(xiàn)象、線索、信息中，向著問題一個方向思考，根據(jù)已有的經(jīng)驗、知識或發(fā)散思維中針對問題的辦法，得出最好的結(jié)論和最好的解決辦法。

有一道VB算法的題：有一個三位數(shù)正整數(shù)num，求其百位數(shù)a，十位數(shù)b，個位數(shù)c分別是多少。只要知道原理，每個學(xué)生都可以創(chuàng)造性地找到自己的解決方案，答案五花八門，如：

方法一：a=num100:b=num10-a*10:c=num mod 10

方法二：c=num mod 10:b=(num mod 100)10:a=num 100

方法三：a=num100:b=num10 mod 10:c=num mod 10

方法N：……

但作為一種規(guī)范性方法，教師會比較各個解決方法的優(yōu)劣，便于學(xué)生選用最好的方法。這時就可以使用收斂思維方法進行思考，最后確認方法三是較優(yōu)的解決方案，原因有二：一是當(dāng)三位數(shù)變成更多位數(shù)時，會有一個統(tǒng)一的思考模式，先用整除計算求取前幾位數(shù)，保證這個數(shù)中最后一位是待求解的值，然后再將這個數(shù)和10求余就可以得到這個待求值；二是整除()的運算優(yōu)先級高于求余（mod），故不需要加括號，對于粗心的學(xué)生不容易出錯。

五、創(chuàng)新思維培養(yǎng)過程中的建議

1.必須以學(xué)生的學(xué)習(xí)為主，教師多創(chuàng)設(shè)條件引導(dǎo)

創(chuàng)新思維培養(yǎng)不能越俎代庖，必須以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主，讓學(xué)生經(jīng)歷整個思考過程，逐步培養(yǎng)這種思維習(xí)慣。教師的作用在于啟發(fā)引導(dǎo)，提供必要的知識和技術(shù)操作支持，在學(xué)生需要的時候給予及時的關(guān)懷和幫助。創(chuàng)新的氛圍對于學(xué)生的影響也很大，學(xué)生在互相討論的過程中，不經(jīng)意間就會產(chǎn)生新奇的想法，并互相影響，教師應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的思維活動，努力營造這種創(chuàng)新的氛圍，不要輕易否定學(xué)生的想法，打擊學(xué)生思考的積極性。直接忽視思考過程，而直接給出問題結(jié)論的教學(xué)方法是培養(yǎng)不出好的創(chuàng)新思維習(xí)慣的。

2.多進行研究性學(xué)習(xí)，讓創(chuàng)新性思考成為習(xí)慣

上課的方法有許多，教師演示學(xué)生操作是在信息課堂中用得比較多的教學(xué)模式，它的優(yōu)點是學(xué)生可以高效學(xué)習(xí)技術(shù)操作，但不足之處也很明顯。許多問題本來就沒有明確的答案，或者也可以有多個有效解決方法，問題思考的方法也并非一成不變，教師遇到問題時不要先入為主，一味只想用自己熟悉的方式解決問題。教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生多采取研究性學(xué)習(xí)的方式，關(guān)注學(xué)生在解決問題過程中的思考過程和方法，及時抓住這一過程中的閃光點，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

3.借助工具進行創(chuàng)新思維訓(xùn)練

培養(yǎng)創(chuàng)新思維的過程中，可以借助一些工具軟件的使用，使思維變得更加活躍，如思維導(dǎo)圖，在課堂中應(yīng)用時就可以很好地讓學(xué)生梳理知識體系，通過各節(jié)點間的聯(lián)系，運用發(fā)散思維的思考方式，進行創(chuàng)新思維培養(yǎng)的輔助和訓(xùn)練。在設(shè)計與創(chuàng)作模塊，可以通過軟件制作不同的創(chuàng)意作品開拓思路，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

4.采用創(chuàng)新思維中的思維方法進行練習(xí)

創(chuàng)新思維的培養(yǎng)之所以困難，是因為沒有固定的模式可以遵循，但它也不是無本之木。教師平時可以更多地采用這些思考方法進行思維練習(xí)，逐步培養(yǎng)出創(chuàng)新思維的能力。培養(yǎng)創(chuàng)新能力并非是讓學(xué)生不關(guān)注基礎(chǔ)知識和方法，頓悟思維也是創(chuàng)新思維的方法，但這是建立在鞏固的基礎(chǔ)知識之上的靈光乍現(xiàn)，因此，不能指望這種小概率事件的重復(fù)出現(xiàn)，但可以引導(dǎo)學(xué)生將基礎(chǔ)打牢固。

總之，信息科技學(xué)科中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是重要的，它是學(xué)科教育的發(fā)展方向。相信通過信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在不久的將來，人們都會習(xí)慣于將簡單流程化的事務(wù)交給計算機來完成，而人們可以在創(chuàng)新思維的引導(dǎo)下，解決計算機無法完成的創(chuàng)造性工作。

參考文獻：

[1]黎加厚.教育信息化環(huán)境中的學(xué)生高級思維能力培養(yǎng)[J].中國電化教育,2003.

[2]創(chuàng)新思維及相關(guān)概念[EB/OL].http://wenku.baidu.com/link? url=scQ65CEem-pRHkumsqZ3be-RrVHdpeCfAG4X-0ImQoE_2WGsRR0vVGxDQ5SZrNCBE4sNXw68rZ5BhWQy YaGniCmHy9b08aO2LebmHlF8r7O.

[3]李大興.高中信息技術(shù)課程教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[J].中國信息技術(shù)教育,2014,(22).

[編輯：莊豐源]

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7503（2016）07-0060-03