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高中信息技術(shù)課程中運(yùn)用數(shù)學(xué)思維方法教學(xué)模式初探
高中信息技術(shù)課程中運(yùn)用數(shù)學(xué)思維方法教學(xué)模式初探高中信息技術(shù)課程中的主要內(nèi)容都屬于電腦操作方面的，以學(xué)生動手能力的培養(yǎng)為主。尤其在信息技術(shù)會考實(shí)行的今天，大多數(shù)高中的信息技術(shù)教師都把練習(xí)作為學(xué)生成績提高的主要方法。而這種做法的效果也是明顯的，多練題，多操作，多記憶，在省會考中通過率就較高，似乎學(xué)生的電腦能力也隨之得到了一定的發(fā)展，應(yīng)該是一個皆大歡喜的局面。 但是，當(dāng)我們看著學(xué)生反復(fù)地練習(xí)那些模擬題，反復(fù)地記憶著理論題，而學(xué)生在學(xué)習(xí)了一段時間后忘卻性無比大的時候，是否會有一絲懷疑：信息技術(shù)課真的該這樣上嗎？子曰：“學(xué)而不思則罔”，而學(xué)生在學(xué)習(xí)信息技術(shù)的時候是否少了一點(diǎn)思?長時期的困惑促使我思考，我想到了數(shù)學(xué)。電腦與數(shù)學(xué)本就有著千絲萬縷的聯(lián)系，早先的許多電腦專家都是學(xué)數(shù)學(xué)出身，是否可以借鑒數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法，將它引用到我們的信息技術(shù)教學(xué)中來？帶著這樣一個想法，我開始有意識地在課堂中滲透各種數(shù)學(xué)思維方法。本文就從數(shù)學(xué)思維方法論的角度就高中信息技術(shù)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方法談?wù)勛约旱脑O(shè)想和實(shí)踐。
一、 歸納設(shè)計(jì)法
歸納是通過對某類事物中的若干特殊情形的分析得出一般結(jié)論的思維方法，歸納思維的認(rèn)識依據(jù)在同一類事物的各種特殊情形中蘊(yùn)含的同一性和相似性。
著名數(shù)學(xué)家華羅庚在他的一本小冊子《數(shù)學(xué)歸納法》中，對數(shù)學(xué)歸納法的思想作了通俗而精辟的論述。“歸納法不僅能幫助我們‘前進(jìn)’，而且也能‘退后’。當(dāng)遇到一個復(fù)雜問題，可先退一步，把問題退到一個最簡單而又不改變問題實(shí)質(zhì)的地方（即：一個不失原問題的一般性的簡單命題），著手解決這個不喪失原問題實(shí)質(zhì)的簡單問題，一旦把個簡單問題想透了，運(yùn)用歸納法來一個飛躍前進(jìn)，繼而解決整個問題。”
課例1：文件和文件夾的操作
文件與文件夾的操作主要有新建、重命名、剪切、復(fù)制、刪除、屬性等操作。操作方法多種多樣，學(xué)生經(jīng)常糊涂。現(xiàn)在請學(xué)生分析如下：
（1） 先思考文件（或文件夾）的“屬性”操作有以下幾種常用方法：
A、 菜單欄
B、 工具欄
C、 單擊鼠標(biāo)右鍵
（2） 再實(shí)踐文件（或文件夾）的其他主要操作也可通過這幾種常用方 法實(shí)現(xiàn)。
（3） 歸納：文件（或文件夾）的許多種操作使用這三種方法之一大多可實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步推導(dǎo)出其它軟件的操作也可用這三種方法。
想透了這些情況，就可運(yùn)用歸納法大踏步前進(jìn)，解決一般性的操作問題。教師不用詳細(xì)講解各種操作方法，學(xué)生也不用去記憶每種操作的具體方法，而在碰到具體問題時運(yùn)用思維來推導(dǎo)操作方法，計(jì)算機(jī)的操作已不停留于簡單的操作層面，而成為一種技能永久地駐留于大腦中，電腦水平得到飛躍發(fā)展，從這個意義上講，歸納法拓寬了我們操作的途徑。
二、一般化與特殊化設(shè)計(jì)法
一般化又稱普遍化，它是研究對象或問題從原有范圍擴(kuò)展到更大范圍進(jìn)行觀察的思維方法。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，一般化主要表現(xiàn)在對操作方法的推廣。一方面將操作環(huán)境放寬，另一方面將幾種常用的操作方法普遍化。特殊化是把研究對象或問題從原有范圍縮小到較小范圍或個別情形進(jìn)行考察的思維方法。通過變換不同的操作環(huán)境，不同的操作條件，從而引發(fā)不同的操作技巧，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)造性思維。
課例2：Word軟件中的操作
在歸納法的基礎(chǔ)上，已經(jīng)知道大多數(shù)軟件的操作以常見的三種方法（菜單欄、工具欄、快捷菜單）來實(shí)現(xiàn)，而其中更以菜單欄的操作最為普遍，從而得到對電腦操作的一般化概念。而在這普遍化的操作中，如果變換條件，操作方法又是有不同的技巧：
變化1：格式刷
“格式刷”的按鈕只在工具欄中存在，操作方法也有其特殊之處。
1、選中具有所需格式的文字
2、單擊“格式刷”按鈕
3、拖動鼠標(biāo)，選中所需更改格式的文字。
4、重復(fù)2、3操作。
若把第2步改為雙擊，則可以連續(xù)執(zhí)行第3步操作。
變化2：工具欄中的“插入表格”按鈕
直接點(diǎn)擊“插入表格”按鈕，只可以有4×5表格。若繼續(xù)拖動鼠標(biāo)，向外拖拉，則可以擴(kuò)大行與列的數(shù)目。
變化3：選定操作
1、 將光標(biāo)定位在待選段落的前面（注意光標(biāo)的形狀為 ）
2、 單擊則選中當(dāng)前行
3、 雙擊選中當(dāng)前段落
4、 三擊選中全文
在任何一個軟件中，都會有一些變式，這些變式是需要記憶的。但是偶然中有必然，特殊中也會有規(guī)律，在多次的實(shí)踐之后，學(xué)生自然也會摸索出這些規(guī)律，從而進(jìn)一步提高操作中的思想性。
三、類比設(shè)計(jì)法
類比的方法是同中求異，反映著同一性中存在的差異性。類比能使我們從已有的結(jié)果體系推想新的結(jié)果和體系。從方法論的角度來看，類比推理對于探索新的結(jié)果是大有好處的。
課例3： Word中的字號設(shè)置與FrontPage中的字號設(shè)置
在Word中，字號的設(shè)置有“磅”或“號”兩種形式。“號”從初號到八號逐漸減小，有16種字號；“磅”從5磅到72磅逐漸增大，有21種（另外還可自己輸入磅值）。
而在FrontPage中，字號從1號到7號，加上普通型共有8種。這里的7號字代表36磅，1號字代表8磅，與Word中字號的設(shè)置有所區(qū)別。
通過這種分類比較，學(xué)生對兩者的差異有了鮮明的記憶。并且對今后的學(xué)習(xí)也有幫助，懂得了從相同中找差異，從細(xì)節(jié)處著手，對學(xué)生的觀察力、分析力、自我解決問題的能力都有著相當(dāng)?shù)膸椭?
四、化歸設(shè)計(jì)法
化歸是把待解決或未解決的問題，通過某種轉(zhuǎn)化過程，歸結(jié)到一類已經(jīng)解決或者比較容易解決的問題中去，最終求得原問題之解答的一種手段和方法。
課例4：VB中連加（乘）問題
在高中信息技術(shù)課中，VB是非常關(guān)鍵的一個部分。而其中尤以連加和連乘最為典型，學(xué)生難以理解。現(xiàn)試用化歸法來做講解，問題簡單明了。
先思考兩個數(shù)連加的問題：
s=0
s=s+1
s=s+2
推廣到三個數(shù)連加的問題：
s=0
s=s+1
s=s+2
s=s+3
……
最終可得到：
s=0
s=s+1
s=s+2
s=s+3
……
s=s+n(n為任意正整數(shù))
歸納如下：
s=0
for i=1 to n(n為任意正整數(shù))
s=s+i
next i
通過化歸法，有許多很復(fù)雜的問題都可以化繁為簡，在教學(xué)中起到良好的作用。學(xué)生由淺入深，易于理解，也能提高學(xué)生的自主思考的能力，發(fā)揮他們主動學(xué)習(xí)的積極性。
結(jié)束語：
培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力，是這種教學(xué)方法最關(guān)鍵的一個問題。數(shù)學(xué)思維包括邏輯思維和非邏輯思維，是創(chuàng)造性思維發(fā)展的基礎(chǔ)。將數(shù)學(xué)應(yīng)用于信息技術(shù)學(xué)科，是給錯綜復(fù)雜的教學(xué)問題建立數(shù)學(xué)模型的過程，本身也包含了創(chuàng)造的因素，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性的思維能力，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力十分有利。同時，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的研究過程中，信息技術(shù)知識、信息技術(shù)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力得到同步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1 周春荔. 數(shù)學(xué)觀與方法論. 北京：首都師范大學(xué)出版社，1996
2 任樟輝，馬忠林. 數(shù)學(xué)思維論. 南寧：廣西教育出版社，1996
3 江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室 信息技術(shù)（高中一年級） 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社 2002
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