拓展编程提升学生逻辑思维

孙奕

摘要：拓展对编程的学习，不仅可以让学生们掌握编程知识，为信息化的学习打下良好基础;更是培养了学生的逻辑思维能力。初中阶段是学生思维能力发展的重要阶段，学生通过对编程的学习，可以锻炼抽象逻辑思维和批判性思维。

关键词：编程;思维能力;逻辑思维

中图分类号：A  文献标识码：A  文章编号：（2021）-11-295

1 初中生的思维能力

1.1  初中生的思维特点

从思维形式上看，从小学时期的“具体形象思维”占主导地位，发展到“抽象逻辑思维”占主导地位。初中生已能理解一般的抽象概念，并进行运用假设的逻辑推导，能对许多现象进行概括和抽象。但是初中生的逻辑思维在很大程度上还属于经验型，又常常带有主观片面和肤浅的特点。因此我们需要在编程的教学上遵循思维发展的规律，利用编程来锻炼学生的抽象逻辑思维和批判性思维，提高学生思维的敏捷性、灵活性、深刻性。

1.2  初中生的思维现状

个体差距大，思维能力发展水平不平均。一个班级中存在思维能力发展水平较高、推理、想象与解决问题的能力较强的优等生，同时存在思维能力处于中下发展水平的学生，虽然从年龄和生理上看，他们处于统一发展时期，但是他们的思维能力确实有很大差距的。因此，我们在教学编程的时候，不能忽视大部分同学的学习能力。因此不能直接讲授编程代码，而要先去培养学生的编程思维。通过编程思维的训练来促进学生对编程的兴趣，从而达到教学的目的。

2 学习编程

2.1  编程的概念

计算机编程的过程就是将人的想法、思维过程转换成计算机要执行的动作。而要实现这一过程，我们就需要编程语言的帮助。编程语言能在程序员和计算机之间架起沟通的桥梁，将我们易于理解的话语翻译成计算机可以读懂的数字语言二进制。编码就是把获得的信息转换成其他形式的过程。而解码正好相反，解码是收集代码信息，将其转换成简明易懂的语言文字。

2.2  编程思维的概念

“编程思维”并不是编写程序的技巧，而是一种高效解决问题的思维方式。“编程思维”就是“理解问题——找出路径”的思维过程，它由分解—识别模式—抽象—算法四个步骤组成：

编程思维的四个步骤：

1）分解：把一个复杂的大问题，拆解成更可执行、更好理解的小步骤。

2）模式识别：找出相似模式，高效解决细分问题。

3）抽象：聚焦最重要的信息，忽视无用细节。

4）算法：设计一步一步的解决路径，解决整个问题。

3 教学设计

3.1 创设趣味游戏，实现编程热身

初中生开始时可能没有接触过编程，对于编程是好奇的，但是如果一开始就教授理论的概念和复杂的代码，那么学生对编程就没有学习的欲望了。学习编程思维，并不意味着你必须具备多种特殊的技能，而拥有解决问题的欲望。

需要让学生明白他们其实一直在解决问题，只是自己没有意识到而已。在完成脑筋急转弯、字谜以及其他任何激发人思考的游戏的时候就是在解决问题。我们可以用几个游戏来进行编程思维学习的热身。

例如：老师可以让学生们解逻辑谜题“三兄弟”——“假设你认识长相一模一样的三胞胎，约翰、詹姆斯和威廉。约翰和詹姆斯总是说谎，威廉总说真话。不久前，你借给约翰一大笔钱，他至今没有还给你。有一天，你正在街上走着，碰到了三兄弟中的一人。假若此人是约翰，你自然迫切希望能当面跟他谈谈还钱的事儿。但问题在于你无法辨认此人是约翰、詹姆斯还是威廉。如果只让你问他一个问题来确认此人是不是约翰，你会问什么问题呢？”

这是一种同时调动左、右脑的逻辑谜题。他可以让学生们在解题的过程中发掘编程过程中的乐趣和思路解答逻辑。这为学生后续学习编程奠定良好的基础。

3.2 巧用流程图，呈现编程过程

编程最重要的并不是进行代码的编写阶段，而是学习编程思维来完成程序的流程设计。编程思维就要求学生离开电脑屏幕，运用其他工具来呈现程序的流程，并与他人进行分享。

老师可以举一个“命令机器人清理房间”的例子。我们首先给整洁的房间下个定义，然后才能确定清理房间的步骤。做到以下三件事就算是清洁成功：

1.整理好床铺。

2.把脏衣服放进洗衣篮里。

3.把所有东西都收起来，放进橱柜里。

假设我们自己不清理房间，而是让机器人来做。我们需要给机器人输入指令，让机器人理解我们的命令，这个过程是编程的过程，但最终要的是我们下达的指令具体是什么。我们现在可以借助流程图来实现我们的编程设计。

如图所示，用程序流程图可以让机器人清楚明白我们下达的指令，如果单单是利用语言，那会非常麻烦。我们需要让同学们在编程之前，养成一种编程思维，即用程序流程图清楚表达解决问题的思路。

这一套明确的整理床铺的指令就叫算法。算法其实就是为了完成某项特定的任务而要按照既定顺序执行的一系列明确的指令。

在编程程序前，完成程序流程图设计，可以使我们的编程思路更加清楚。

结语

初中阶段对学生进行编程思维能力的培养，不仅为之后进行编程学习打下良好的基础，而且可以使学生的逻辑思维得到发展，以至于在其他的科目中也能得到显著的进步。为了顺利地将思维能力培养贯穿于初中教学中，教师可以结合编程教材和教学目标，通过创设教学游戏情境，程序流程图教学和代码编写，培养和提升学生的抽象思维、发散思维和分析思维等综合思维能力，确保初中生的编程学习效果不断提升。

参考文献

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