問題原型認(rèn)知的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研究

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［摘要］在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)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(duì)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(shí)變得簡(jiǎn)易快捷，也使知識(shí)倍增。

［關(guān)鍵詞］認(rèn)知；工具；原型思維

0引言

對(duì)于眾多的初學(xué)者，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)要有兩個(gè)認(rèn)知：一是對(duì)計(jì)算機(jī)的本質(zhì)有明確的認(rèn)知，二是對(duì)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(shí)客觀世界的信息處理活動(dòng)，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(shí)，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(shí)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(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的認(rèn)知

計(jì)算機(jī)知識(shí)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(duì)象是信息，信息只是對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的數(shù)字化表示。計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理與人腦有相似之處，都包括信息的采集、識(shí)別、存儲(chǔ)、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(duì)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(duì)問題的理解來理解軟件，那么學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)就會(huì)變得容易了。

2原型思維

“工欲善其事，必先利其器”。面對(duì)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(duì)初學(xué)者會(huì)有啟示作用。所謂工具，泛指從事勞動(dòng)、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(duì)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(duì)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(huì)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(huì)計(jì)處理財(cái)務(wù)問題時(shí)，會(huì)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(duì)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(shí)時(shí)先暫時(shí)拋開計(jì)算機(jī)，而直接針對(duì)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?、思維、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(duì)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(jiǎn)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(duì)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(dòng)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(huì)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(qǐng)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(huì)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(duì)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(shí)了事務(wù)處理的方法，而對(duì)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(hào)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(shí)，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(duì)象——文件、放置的地點(diǎn)——“這個(gè)文件夾”、要做的操作——“放到（移動(dòng)）”，這些都說得一清二楚，而就是不會(huì)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(huì)，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(duì)操作，總感步步維艱。解決這一問題的方法就是對(duì)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(duì)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(duì)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?，F(xiàn)實(shí)的操作是簡(jiǎn)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(huì)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?，F(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(dòng)打開）→松手（放入）。通過對(duì)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(duì)現(xiàn)實(shí)中的事務(wù)有了深入而細(xì)致的認(rèn)識(shí)就會(huì)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(duì)n是熟識(shí)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(duì)計(jì)算機(jī)的操作變得簡(jiǎn)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(dòng)。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(shí)倍增。進(jìn)而，將計(jì)算機(jī)操作中不同的操作對(duì)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(dòng)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(duì)象上，使初學(xué)者對(duì)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(duì)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(shí)，使初學(xué)者面對(duì)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(duì)知識(shí)的理解，使其對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，對(duì)解決問題有信心。另一方面，知識(shí)應(yīng)用不同于處理現(xiàn)實(shí)問題，而是對(duì)問題的數(shù)字化，使問題成了虛擬現(xiàn)實(shí)。現(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(tái)。

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