問題原型認知的計算機基礎課程研究

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［摘要］在學習計算機知識時要明確計算機是工具這一屬性。由于利用工具解決問題的思維與對其本源的認知具有同一性，本文提出了原型思維與同化現實原理，借此構建問題本源與其信息化之間的橋梁，形成解決信息技術問題的思維能力，使初學者學習計算機知識變得簡易快捷，也使知識倍增。

［關鍵詞］認知；工具；原型思維

0引言

對于眾多的初學者，學習計算機知識要有兩個認知：一是對計算機的本質有明確的認知，二是對計算機處理的問題有清晰的認知。認知是個體認識客觀世界的信息處理活動，而計算機是信息處理工具，使個體（計算機初學者）與計算機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，而解決問題的思維方式（信息處理過程）是同樣的。這里只要在現實問題與計算機中的數字化問題之間構建一座直通橋梁，就能使初學者的學習變得容易而又能牢靠掌握相關知識，這也是計算機思維的必由之路。作為計算機科學基礎的計算機思維是大學生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的重要組成部分。思維不是憑空產生的，應以計算機知識為載體，借助個體與計算機在信息處理中的共性，培養(yǎng)大學生的計算機思維能力。

1對計算機應用的認知

計算機知識的初學者，首先應該是計算機的應用者。計算機應用的實質是應用計算機處理現實問題。計算機處理的對象是信息，信息只是對現實問題的數字化表示。計算機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，因此可以把計算機理解為是幫助人們代替大腦處理信息的一種工具。認知發(fā)展是由于成熟和經驗的積累而導致的心理技能變化。對計算機的認知與操作也可以從人本有的思想和思維入手進行理解與運用。因為應用者是信息處理的本源，一是由于相關的信息屬于應用者熟知的領域，已經積累相關經驗，也已具備成熟的思維；二是信息處理要服務于應用者，也就是信息處理軟件要符合客戶（應用者）的思維習慣和處理問題的方法?，F實中所要處理的信息，應用者是熟悉而有經驗的，技能也是已經形成的。比如財務軟件幫助財務人員處理財務，財務人員處理財務是熟悉而有經驗的，也有相關專業(yè)技能。此外，軟件（計算機）與應用者是同一的，又處理的是同一問題，以對問題的理解來理解軟件，那么學習計算機知識就會變得容易了。

2原型思維

“工欲善其事，必先利其器”。面對計算機這個智能工具的應用不妨將其顛倒過來，“工欲善其器，必先懂其事”，對初學者會有啟示作用。所謂工具，泛指從事勞動、生產所使用的器具。使用工具只是為了達到某種目的而使自身的功能得以延伸，手段上獲得幫助。從應用者的角度看，工具沒有對應用者產生副作用；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。工具只是個中間件，是對應用者的繼承和輔助，進而提高處理問題的效率。如此看來，理解了人和事是學會使用工具的關鍵。一個人應該清楚自己想做什么，做自己熟悉的事更應知道怎么做，如在會計處理財務問題時，會計肯定知道做什么和怎么做。這就是“懂其事”，而實際上不是“先懂”，是“已懂”。學習中有“溫故而知新”的說法，對問題原型的認知類似于“溫故”，這就為使用工具奠定了堅實的基礎。計算機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。這就不妨在學習計算機知識時先暫時拋開計算機，而直接針對問題回到現實中來認知，以現實的思維、日常的方式直接處理信息，因為其思想、思維、方法等是一脈相通的，不同的是把現實問題轉換成計算機能夠接受的數字化信息，只是換了表述形式，而問題的本質并沒有改變，道理自然是相通了。原型思維就是將對計算機的認知回歸到問題的本源進行理解，借助于人們熟悉的原型進行思維，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方面來認知。（1）回歸到設計者的角度來認知。這一認知是為了解決計算機操作方法問題，使應用者借鑒設計者的思維找到相關命令。計算機的軟硬件都是由設計者開發(fā)的。設計者在處理問題時，其設計思路肯定是立足于應用者的角度來考慮的，也就是說設計者的設計是為應用者的使用服務的，二者是統(tǒng)一的，這種回歸為應用者操作計算機提供了思路。作為應用者在操作計算機時能夠回歸到設計者的角度來考慮問題，使對計算機的操作回歸到設計的本源，從而解決了應用者初學計算機時的迷茫，進而能夠主動探索計算機操作。應用者站到設計者的角度，思考怎樣解決遇到的問題？如此回歸思考，很多時候會使應用者茅塞頓開，從而使問題迎刃而解。以Word的使用為例：請將文章分為兩欄。操作計算機的實質是找到相關命令。站在設計者的角度，會把分欄命令設計在哪里呢？肯定是菜單里，因為菜單是命令的集合。在哪個菜單里呢，應該按照歸類原則來放置，分欄屬于一種布局形式，理應放在頁面布局菜單里。這樣一來，對計算機的使用就很容易入手了。（2）回歸到事物的本源來認知。計算機應用的實質是信息處理，因信息是事物的數字化表示，也可認為計算機應用是事務處理。在現實世界中，初學者已經熟識了事務處理的方法，而對使用計算機處理事務卻是陌生的。但兩者之間存在著本質的聯(lián)系，計算機處理事務是處理符號化了的事務，而事物的本質沒有改變。找到了本源，也就找到了解決問題的本質。因此，在利用計算機處理事務時，可以回歸到事物的本源來認知，使眼前的陌生轉化為曾經的熟識，也就是思維平移。經常遇到有人問一些問題，他用手指點屏幕，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，有人用手指著一個文件說，我要把它放到這個文件夾里，操作的對象——文件、放置的地點——“這個文件夾”、要做的操作——“放到（移動）”，這些都說得一清二楚，而就是不會做。這時如果應用原型思維原理，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，這個工作誰都會，用手放。只要告訴他，鼠標就是你伸進計算機里的手，將鼠標指向該文件，按住左鍵（抓），拖到“這個文件夾”上，“放手”——松開鼠標左鍵，問題迎刃而解。由此可以看出，原型思維指導了應用者如何借鑒問題本源的處理方法來處理計算機操作中遇到的信息處理問題。

3同化現實

同化現實是原型思維的再回歸，是應用者在原型思維后再返回到計算機的操作上，用原型思維得到的啟示來“重復”計算機中的操作，使在計算機中處理事務就像在現實中一樣。同化現實的思想在具體操作中還要做好操作步驟的細化工作。在計算機的應用中，信息處理的操作步驟往往是初學者的學習難點，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，劃分操作步驟時要清晰明了，之后在對計算機的操作中利用同化現實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?，F實的操作是簡單的，似乎誰也沒有關注現實操作中如此瑣碎的步驟，但實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實，是已知的信息，卻是事物的本源，是解決問題的關鍵。作為初學者，把現實中的原型認知清晰了，再把在計算機中的操作同化成現實中的操作，照貓畫虎地進行下去就會完成操作。如把C盤上的aa文件放到D盤里，同化現實如下所示?，F實：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，可以看出在計算機中的操作與現實中的操作方法與步驟幾乎是等同的，只要對現實中的事務有了深入而細致的認識就會很容易將其轉化為計算機中的操作，從而使初學者的學習就如同“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，那么在計算機處理相似事物的操作中就可以等價地同化n，使對計算機的操作變得簡易。就如在現實中把文件放入文件夾一樣，在計算機的操作中就可以同化為文件的移動。這樣，初學者就由現實中熟悉的n獲得了計算機操作中同化的另一個n，使知識倍增。進而，將計算機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實習得了移動文件，那么將文字、表格、圖片等同化為文件，即間接地同化現實，就可以將同一操作應用到不同的操作對象上，使初學者對計算機學習登堂入室。同樣的道理，計算機軟件有很多，更新?lián)Q代又很頻繁，借鑒熟知軟件，可以探索更多種類、更新版本的應用軟件。這種間接倍增使大學生更能適應信息時代的快速發(fā)展，對培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新思維具有重要的作用。

5結語

原型思維與同化現實也加強了理論與實踐的聯(lián)系，使之相互印證，彼此促進。一方面是借助現實理解理論知識，使初學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者學習的難度，加強了對知識的理解，使其對學習產生興趣，對解決問題有信心。另一方面，知識應用不同于處理現實問題，而是對問題的數字化，使問題成了虛擬現實?，F實與虛擬現實之間具有相同的求解思維和不同的表現形式，為培養(yǎng)初學者的實踐能力和創(chuàng)新能力提供了平臺。

主要參考文獻

［1］戰(zhàn)德臣,聶蘭順,徐曉飛.“大學計算機”所有大學生都應學習的一門計算思維基礎教育課程［J］.中國大學教學,2011(4).

作者:佟力 單位:錦州醫(yī)科大學公共基礎學院