优化学生认知结构 提高《C语言程序设计》教学质量

来源:用户上传      作者: 张婷燕 周春红 张雯

　　［摘 要］充分地利用高等教育学、心理学的理论，使学生在掌握了已有知识的基础上更好地掌握后续知识，是当今高校教学改革的新热点。在C语言程序设计教学中，运用心理学中的认知―结构学习论，经过新知识的获得、知识的转化和评价三个过程，使学科的基本结构转变成学生头脑中的认知结构。
　　［关键词］认知心理学 C语言程序设计 认知结构
　　
　　“C语言”是一种结构化的程序设计语言，是计算机专业的一门基础课程，近年来越来越多的院校也将“C语言”列入非计算机专业的基础课程。作为新时代的大学生，仅仅掌握基本的计算机应用软件操作能力是远远不够的，还应该具备一定的编程能力。学习“C语言”课程，有利于拓展学生的逻辑思维能力，对理工科学生，尤其对计算机专业的学生日后学习专业技术知识有很大的帮助。“C语言”是一门语法灵活、功能强大的高级程序设计语言，正是因为C语言具备的这些特点，刚开始接触C语言的大学低年级学生会觉得C语言比较抽象，也比较枯燥。学生在“C语言”的学习过程中，应该是有计划和系统地学习这门课程。在“C语言的教学中”教师应该把握怎样的度，怎样发挥自身的作用呢？
　　一、认知结构的概念及理论
　　正确运用美国心理学家布鲁纳的“认知――结构学习论”可以很好地解决上述问题。布鲁纳主张学习的目的在于发现学习的方式，使学科的基本结构转变为学生头脑中的认知结构。所谓“认知结构”，就是学生在学习过程中在其头脑中建立起来的知识结构。可以具体地理解为学生在学习某一学科的知识的过程中，在其头脑中关于该学科的观点的全部内容。原有的认知结构是影响新知识的学习的关键因素。 学生学习的过程就是不断把新知识融入到已有认知结构中。美国著名认知心理学家奥素伯尔认为，加强认知结构能促进新知识的学习，教学目标就是使学生形成良好的认知结构。
　　二、激发学生学习兴趣，逐步优化学生的认知结构
　　教师在教学过程中要鼓舞学生，努力调动学生的积极性，增强学生的自信心，激发学生学习该课程的兴趣。另一方面要培养学生的探索精神，这样学生在学习过程中就会不断为自己树立新目标，学生自身就会具备挖掘新知识的需求，并在这一过程中不断增强信心，享受学习新知识所带来的乐趣。这样学生的学习就变成了一种自觉地、主动地过程，而不是被动的过程。教师和学生会分别体会到教与学的快乐。学生应该调整好心态，以探索者的身份来面对新学科。教师在进行“案例教学”的过程中，所举的例子应尽量避免抽象化，尽量贴近实际生活。这样学生在学习过程中会不断提高自信心，逐渐消除刚开始接触该课程时的恐惧心理。经验和研究都表明，在有序的结构中提取有序的知识，必然是迅速而准确的。建构主义学习理论，强调了认知主体的主观能动性，认为“意义建构”是整个学习过程的最终目标。著名心理学家奥苏伯尔认为，富有意义的新思想是通过把它归类到一个已经存在着的认知 结构中去才被学会的。在“C语言”教学过程中，教师的“教”是引导学生将新知识融入到已有的知识结构中，学生的“学”是将新知识融入到自己又有的认知结构中，并不断完善自己的认知结构。“C语言”教学要采取理论教学和实践教学相结合的方式，学生在不断地学习教师教授的知识的基础上，不断地培养自己的动手能力。
　　三、更新学生学习观念、发挥学生的主观能动性
　　大学C语言教学改革依据建构主义学习理论，在教学中应该已学生自主学习为主，以教师教授为辅，在“案例教学”中所举例子应该兼具实用性与趣味行。对学生而言，在自主学习的过程中能够更好地挖掘自身的潜力。在教学过程中应该采用灵活多样的教学方法和手段。例如在讲授“冒泡排序”这一算法时，学生会觉得算法比较抽象，难以理解。教师可以在教学过程中，选择身高差距比较明显的几个学生，用学生排队的过程来展示“冒泡排序”排序算法。大学生已经具备了一定的自主学习的能力，大学教师应该是指导学生学习，而不是像中小学教师那样以传统的教授为主。大学教师在教学过程中应采取“启发式”教学，即
　　在每次讲授新知识前，先总结旧知识，接着安排一些案例，这些案例是用旧知识无法解决或用旧知识解决比较繁琐的，同时，教师所举的这些例子应该尽量贴近于学生生活，这样就会启发学生进行思考，激发学生对学习新知识的渴望。教师所举的这些例子应该尽量贴近于学生生活，这样有助于学生养成良好的学习习惯，使学生的学习方式由“接受型”学习转变为“发现型”学习。把教师的“教”与学生的“学”结合起来，帮助学生构建合理的认知结构，从而使学生的“C语言学习之旅”变得轻松快乐。
　　美国著名认知心理学家奥苏伯尔根据学习进行的方式把学习分为接受学习与发现学习，又根据学习材料与学习者原有知识结构的关系把学习分为机械学习与意义学习，并认为学生的学习主要是有意义的接受学习。所谓“意义学习”，就是将符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立起非人为的和实质性的联系。意义学习既受教材本身性质的影响，也与学习者自身因素有很大关系。学生所使用的教材都是专家学者精心编写，并经过严格审核的。所以“意义学习”主要取决于学习者自身因素。要构成有意义的学习，必须具备以下三点：
　　1.学生积极主动地将新知识融入到已有的认知结构中。
　　学生认知结构的组织应该有利于学生清晰地分辨原有的知识与要学习的新知识。如果学生原有的认知结构是层次分名、条理清晰的，那么新知识就会很快地在原有的认知结构中找到固着点，新知识和旧知识才能很好地联系起来。注重新知识和旧知识的比较，能够提高学生认知结构的可辨别性。例如在“C语言”学习中，在学习结构体时，可以将其与已经学习的数组进行比较，数组中只能存放类型相同的一些数据，而结构体中可以存放类型不同的数据。但是它们同属于数据类型。
　　2.教师更好地发挥指导作用
　　在教学过程中教师的指导作用体现在帮助学生优化其认知结构，使其认知结构更加条理化、系统化。教师授课的知识结构经过学生的加工和转化就变成了学生的认知结构。因而教学中最重要的一点就是编制最佳的知识结构。这样学生才能准确地运用已有知识解决问题。因此，教师在教学过程中应该不断丰富和更新学科知识，勇于创新。这样教师编写的教案才会在源于教材的基础上更具可利用性。教师在授课过程中，在指导学生构建认知结构的过程中应该本着“从知识块到知识链再到知识网”的原则，即“从点到面再到空间“的原则。例如在“C语言”中，数组和指针是两种数据类型，是两个“知识块”，但是在解决问题的时候数组和指针往往是可以通用的，即同一个问题，既可以用数组来实现，也可以用指针来实现，只是表现形式不同而已，所以数组和指针这两个“知识块”其实是属于同一个“知识链”的。
　　3.采用多种有效的学习方法
　　教师在授课过程中应充分利用典型例题，使学生学习新知识之后可以做到举一反三、触类旁通。例如“斐波那契”数列，既可以在讲授循环的时候，也可以在讲授数组的时候，把它当作一个很好的例子。在“C语言”教学中，教师在讲授同一类型问题的时候，尤其是有关算法思想的问题时，可以选择其中的一个问题，编写程序，修改已经解决的问题的程序来解决其他的问题，从而做到举一反三。
　　另外，合理利用“先行组织者”策略，也可以达到增强知识结构各个变量的目的。所谓“先行组织者”，是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，它的抽象概括和综合水平高于学习任务，并且与认知结构中原有的观念和新的学习任务相关联。其目的是加强知识间的比较，加强认知结构的可辨别性。
　　四、小结
　　综上所述，在“C语言”教学中，通过对学生认知结构的分析和研究，从教师在教学中如何充分发挥自身的知道作用和学生在学习中如何充分发挥自己的主观能动性两方面，总结了如何优化学生的认知结构。以上只是笔者自己在教学中的一些心得体会，在今后的教学中还需要更多方面努力优化学生的认知结构。
　　
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