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問題原型認(rèn)知的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研究

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問題原型認(rèn)知的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研究

[摘要]在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識時(shí)要明確計(jì)算機(jī)是工具這一屬性。由于利用工具解決問題的思維與對其本源的認(rèn)知具有同一性,本文提出了原型思維與同化現(xiàn)實(shí)原理,借此構(gòu)建問題本源與其信息化之間的橋梁,形成解決信息技術(shù)問題的思維能力,使初學(xué)者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識變得簡易快捷,也使知識倍增。

[關(guān)鍵詞]認(rèn)知;工具;原型思維

0引言

對于眾多的初學(xué)者,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識要有兩個(gè)認(rèn)知:一是對計(jì)算機(jī)的本質(zhì)有明確的認(rèn)知,二是對計(jì)算機(jī)處理的問題有清晰的認(rèn)知。認(rèn)知是個(gè)體認(rèn)識客觀世界的信息處理活動,而計(jì)算機(jī)是信息處理工具,使個(gè)體(計(jì)算機(jī)初學(xué)者)與計(jì)算機(jī)在信息處理過程中存在著必然的共性,即信息所承載的問題是同一個(gè),而解決問題的思維方式(信息處理過程)是同樣的。這里只要在現(xiàn)實(shí)問題與計(jì)算機(jī)中的數(shù)字化問題之間構(gòu)建一座直通橋梁,就能使初學(xué)者的學(xué)習(xí)變得容易而又能牢靠掌握相關(guān)知識,這也是計(jì)算機(jī)思維的必由之路。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)思維是大學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的重要組成部分。思維不是憑空產(chǎn)生的,應(yīng)以計(jì)算機(jī)知識為載體,借助個(gè)體與計(jì)算機(jī)在信息處理中的共性,培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力。

1對計(jì)算機(jī)應(yīng)用的認(rèn)知

計(jì)算機(jī)知識的初學(xué)者,首先應(yīng)該是計(jì)算機(jī)的應(yīng)用者。計(jì)算機(jī)應(yīng)用的實(shí)質(zhì)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理現(xiàn)實(shí)問題。計(jì)算機(jī)處理的對象是信息,信息只是對現(xiàn)實(shí)問題的數(shù)字化表示。計(jì)算機(jī)對信息的處理與人腦有相似之處,都包括信息的采集、識別、存儲、處理、輸入和輸出等,因此可以把計(jì)算機(jī)理解為是幫助人們代替大腦處理信息的一種工具。認(rèn)知發(fā)展是由于成熟和經(jīng)驗(yàn)的積累而導(dǎo)致的心理技能變化。對計(jì)算機(jī)的認(rèn)知與操作也可以從人本有的思想和思維入手進(jìn)行理解與運(yùn)用。因?yàn)閼?yīng)用者是信息處理的本源,一是由于相關(guān)的信息屬于應(yīng)用者熟知的領(lǐng)域,已經(jīng)積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn),也已具備成熟的思維;二是信息處理要服務(wù)于應(yīng)用者,也就是信息處理軟件要符合客戶(應(yīng)用者)的思維習(xí)慣和處理問題的方法?,F(xiàn)實(shí)中所要處理的信息,應(yīng)用者是熟悉而有經(jīng)驗(yàn)的,技能也是已經(jīng)形成的。比如財(cái)務(wù)軟件幫助財(cái)務(wù)人員處理財(cái)務(wù),財(cái)務(wù)人員處理財(cái)務(wù)是熟悉而有經(jīng)驗(yàn)的,也有相關(guān)專業(yè)技能。此外,軟件(計(jì)算機(jī))與應(yīng)用者是同一的,又處理的是同一問題,以對問題的理解來理解軟件,那么學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識就會變得容易了。

2原型思維

“工欲善其事,必先利其器”。面對計(jì)算機(jī)這個(gè)智能工具的應(yīng)用不妨將其顛倒過來,“工欲善其器,必先懂其事”,對初學(xué)者會有啟示作用。所謂工具,泛指從事勞動、生產(chǎn)所使用的器具。使用工具只是為了達(dá)到某種目的而使自身的功能得以延伸,手段上獲得幫助。從應(yīng)用者的角度看,工具沒有對應(yīng)用者產(chǎn)生副作用;從處理事物的本源上看,并沒有因使用工具而改變事物的本質(zhì)。工具只是個(gè)中間件,是對應(yīng)用者的繼承和輔助,進(jìn)而提高處理問題的效率。如此看來,理解了人和事是學(xué)會使用工具的關(guān)鍵。一個(gè)人應(yīng)該清楚自己想做什么,做自己熟悉的事更應(yīng)知道怎么做,如在會計(jì)處理財(cái)務(wù)問題時(shí),會計(jì)肯定知道做什么和怎么做。這就是“懂其事”,而實(shí)際上不是“先懂”,是“已懂”。學(xué)習(xí)中有“溫故而知新”的說法,對問題原型的認(rèn)知類似于“溫故”,這就為使用工具奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)就是處理信息的一種工具,是“器”,而被處理的信息是事,是本質(zhì)。這就不妨在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識時(shí)先暫時(shí)拋開計(jì)算機(jī),而直接針對問題回到現(xiàn)實(shí)中來認(rèn)知,以現(xiàn)實(shí)的思維、日常的方式直接處理信息,因?yàn)槠渌枷搿⑺季S、方法等是一脈相通的,不同的是把現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接受的數(shù)字化信息,只是換了表述形式,而問題的本質(zhì)并沒有改變,道理自然是相通了。原型思維就是將對計(jì)算機(jī)的認(rèn)知回歸到問題的本源進(jìn)行理解,借助于人們熟悉的原型進(jìn)行思維,問題就變得簡單易懂了,也就有了解決問題的方法。原型思維可以從兩個(gè)方面來認(rèn)知。(1)回歸到設(shè)計(jì)者的角度來認(rèn)知。這一認(rèn)知是為了解決計(jì)算機(jī)操作方法問題,使應(yīng)用者借鑒設(shè)計(jì)者的思維找到相關(guān)命令。計(jì)算機(jī)的軟硬件都是由設(shè)計(jì)者開發(fā)的。設(shè)計(jì)者在處理問題時(shí),其設(shè)計(jì)思路肯定是立足于應(yīng)用者的角度來考慮的,也就是說設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)是為應(yīng)用者的使用服務(wù)的,二者是統(tǒng)一的,這種回歸為應(yīng)用者操作計(jì)算機(jī)提供了思路。作為應(yīng)用者在操作計(jì)算機(jī)時(shí)能夠回歸到設(shè)計(jì)者的角度來考慮問題,使對計(jì)算機(jī)的操作回歸到設(shè)計(jì)的本源,從而解決了應(yīng)用者初學(xué)計(jì)算機(jī)時(shí)的迷茫,進(jìn)而能夠主動探索計(jì)算機(jī)操作。應(yīng)用者站到設(shè)計(jì)者的角度,思考怎樣解決遇到的問題?如此回歸思考,很多時(shí)候會使應(yīng)用者茅塞頓開,從而使問題迎刃而解。以Word的使用為例:請將文章分為兩欄。操作計(jì)算機(jī)的實(shí)質(zhì)是找到相關(guān)命令。站在設(shè)計(jì)者的角度,會把分欄命令設(shè)計(jì)在哪里呢?肯定是菜單里,因?yàn)椴藛问敲畹募?。在哪個(gè)菜單里呢,應(yīng)該按照歸類原則來放置,分欄屬于一種布局形式,理應(yīng)放在頁面布局菜單里。這樣一來,對計(jì)算機(jī)的使用就很容易入手了。(2)回歸到事物的本源來認(rèn)知。計(jì)算機(jī)應(yīng)用的實(shí)質(zhì)是信息處理,因信息是事物的數(shù)字化表示,也可認(rèn)為計(jì)算機(jī)應(yīng)用是事務(wù)處理。在現(xiàn)實(shí)世界中,初學(xué)者已經(jīng)熟識了事務(wù)處理的方法,而對使用計(jì)算機(jī)處理事務(wù)卻是陌生的。但兩者之間存在著本質(zhì)的聯(lián)系,計(jì)算機(jī)處理事務(wù)是處理符號化了的事務(wù),而事物的本質(zhì)沒有改變。找到了本源,也就找到了解決問題的本質(zhì)。因此,在利用計(jì)算機(jī)處理事務(wù)時(shí),可以回歸到事物的本源來認(rèn)知,使眼前的陌生轉(zhuǎn)化為曾經(jīng)的熟識,也就是思維平移。經(jīng)常遇到有人問一些問題,他用手指點(diǎn)屏幕,把問題闡述得很清楚,卻不知如何解決問題,叫人有種擺著明白裝糊涂的感覺。原型思維可以使這類人頓悟。比如,有人用手指著一個(gè)文件說,我要把它放到這個(gè)文件夾里,操作的對象——文件、放置的地點(diǎn)——“這個(gè)文件夾”、要做的操作——“放到(移動)”,這些都說得一清二楚,而就是不會做。這時(shí)如果應(yīng)用原型思維原理,把文件處理回歸到文件的本源,就像自己的辦公桌上有份文件,要把它放入檔案袋里,這個(gè)工作誰都會,用手放。只要告訴他,鼠標(biāo)就是你伸進(jìn)計(jì)算機(jī)里的手,將鼠標(biāo)指向該文件,按住左鍵(抓),拖到“這個(gè)文件夾”上,“放手”——松開鼠標(biāo)左鍵,問題迎刃而解。由此可以看出,原型思維指導(dǎo)了應(yīng)用者如何借鑒問題本源的處理方法來處理計(jì)算機(jī)操作中遇到的信息處理問題。

3同化現(xiàn)實(shí)

同化現(xiàn)實(shí)是原型思維的再回歸,是應(yīng)用者在原型思維后再返回到計(jì)算機(jī)的操作上,用原型思維得到的啟示來“重復(fù)”計(jì)算機(jī)中的操作,使在計(jì)算機(jī)中處理事務(wù)就像在現(xiàn)實(shí)中一樣。同化現(xiàn)實(shí)的思想在具體操作中還要做好操作步驟的細(xì)化工作。在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用中,信息處理的操作步驟往往是初學(xué)者的學(xué)習(xí)難點(diǎn),面對操作,總感步步維艱。解決這一問題的方法就是對原型的思維要具體而詳細(xì),劃分操作步驟時(shí)要清晰明了,之后在對計(jì)算機(jī)的操作中利用同化現(xiàn)實(shí)的思想就很容易解決問題了。例如,把辦公桌上的文件放入檔案袋里。對原型的思維及詳細(xì)步驟是:首先找到辦公桌,再確定是哪份文件,之后用手拿起來,尋找要裝文件的檔案袋,并打開檔案袋,放入文件。現(xiàn)實(shí)的操作是簡單的,似乎誰也沒有關(guān)注現(xiàn)實(shí)操作中如此瑣碎的步驟,但實(shí)際的操作的確是誰也沒有缺少哪一步驟,也沒有甚至也無法打破操作步驟的順序。這是大家都熟悉而疏忽的現(xiàn)實(shí),是已知的信息,卻是事物的本源,是解決問題的關(guān)鍵。作為初學(xué)者,把現(xiàn)實(shí)中的原型認(rèn)知清晰了,再把在計(jì)算機(jī)中的操作同化成現(xiàn)實(shí)中的操作,照貓畫虎地進(jìn)行下去就會完成操作。如把C盤上的aa文件放到D盤里,同化現(xiàn)實(shí)如下所示。現(xiàn)實(shí):找到辦公桌→確定文件→拿起來→打開檔案袋→放入文件。同化:找到C盤→選定aa文件→按住鼠標(biāo)鍵拖走→(移到)D盤(自動打開)→松手(放入)。通過對比,可以看出在計(jì)算機(jī)中的操作與現(xiàn)實(shí)中的操作方法與步驟幾乎是等同的,只要對現(xiàn)實(shí)中的事務(wù)有了深入而細(xì)致的認(rèn)識就會很容易將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)中的操作,從而使初學(xué)者的學(xué)習(xí)就如同“他鄉(xiāng)遇故知”了。

4倍增理論

如果將事物的本源看作是n,并且對n是熟識的,那么在計(jì)算機(jī)處理相似事物的操作中就可以等價(jià)地同化n,使對計(jì)算機(jī)的操作變得簡易。就如在現(xiàn)實(shí)中把文件放入文件夾一樣,在計(jì)算機(jī)的操作中就可以同化為文件的移動。這樣,初學(xué)者就由現(xiàn)實(shí)中熟悉的n獲得了計(jì)算機(jī)操作中同化的另一個(gè)n,使知識倍增。進(jìn)而,將計(jì)算機(jī)操作中不同的操作對象同化為同一,舉一反三,就可使已獲得的n繼續(xù)倍增。如利用原型思維與同化現(xiàn)實(shí)習(xí)得了移動文件,那么將文字、表格、圖片等同化為文件,即間接地同化現(xiàn)實(shí),就可以將同一操作應(yīng)用到不同的操作對象上,使初學(xué)者對計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)登堂入室。同樣的道理,計(jì)算機(jī)軟件有很多,更新?lián)Q代又很頻繁,借鑒熟知軟件,可以探索更多種類、更新版本的應(yīng)用軟件。這種間接倍增使大學(xué)生更能適應(yīng)信息時(shí)代的快速發(fā)展,對培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要的作用。

5結(jié)語

原型思維與同化現(xiàn)實(shí)也加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系,使之相互印證,彼此促進(jìn)。一方面是借助現(xiàn)實(shí)理解理論知識,使初學(xué)者面對的問題不再是“攔路虎”,而是變成了“墊腳石”。這在一定程度上降低了初學(xué)者學(xué)習(xí)的難度,加強(qiáng)了對知識的理解,使其對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,對解決問題有信心。另一方面,知識應(yīng)用不同于處理現(xiàn)實(shí)問題,而是對問題的數(shù)字化,使問題成了虛擬現(xiàn)實(shí)?,F(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)之間具有相同的求解思維和不同的表現(xiàn)形式,為培養(yǎng)初學(xué)者的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提供了平臺。

主要參考文獻(xiàn)

[1]戰(zhàn)德臣,聶蘭順,徐曉飛.“大學(xué)計(jì)算機(jī)”所有大學(xué)生都應(yīng)學(xué)習(xí)的一門計(jì)算思維基礎(chǔ)教育課程[J].中國大學(xué)教學(xué),2011(4).

作者:佟力 單位:錦州醫(yī)科大學(xué)公共基礎(chǔ)學(xué)院