C程序设计课程教学中逻辑思维能力的培养

摘要：针对C程序设计的教学，围绕培养学生逻辑思维能力这一目标，对教材内容、教材知识结构和课堂教学方案等方面的问题进行了探讨，提出了一些切实可行的方法和见解。

关键词：C语言；程序设计；逻辑思维；培养

中图分类号：TP311．52

文献标志码：A

文章编号：1006-8228(2011)12-45-02

0 引言

高等教育既强调知识的传授，更注重学生能力的培养。这里的能力指综合能力，而综合能力的核心是逻辑思维能力。信息技术的迅猛发展，要求高校计算机教学必须加大教学改革，培养合格的计算机人才。c程序设计作为计算机专业教学中的一门计算机语言课程，在培养学生综合能力方面担负着非常重要的使命。c程序设计这门课程对培养学生的逻辑思维能力具有―般课程无法比拟的作用。笔者结合教学实践，认为抓住c程序设计教学中的以下几个环节对学生逻辑思维能力的培养非常重要。

1 充分的课前准备是培养学生逻辑思维的前提

c程序设计是一门有很强的逻辑性的学科，教师应该在教学前认真研究教材，深入分析教材，并结合学生的心理特征，选择恰当的逻辑思维训练方法。

大学生已经具有一定的思维能力，他们对概念性知识的理解，需要和已学过的知识之间建立一定的逻辑关系。概念具有确定性，即具有明确的内涵与外延。在教学过程中要有意识地强调概念界定的一些基本方法(如定义、限制和概括)，将有利于进一步培养学生的逻辑思维能力。同样，在教学环节中还要注意概念间的逻辑关系，这样就会使学生在不知不觉中接受了逻辑思维能力的训练。因此，教师应精心设计教学过程，使学生按照老师事先设计好的思路进行思维，从而提高学生的逻辑思维能力。例如讲到指针变量时，已经具有了普通变量的知识，学生可以依据知识之间的联系，学习指针变量就较容易了。

教师应创设情境，精选案例去激发学生的思维。动机是人们“因需要而产生的一种心理反映”，它是人们行为活动的内驱力。思维是从问题开始的，因此教师要通过一些有趣的、有代表性的问题来创设情境，为学生营造良好的环境，使学生经过思考、分析、比较来加深对知识的理解。例如：在讲授数组时，通过“报数问题”中出队序列的产生作为案例，这样设计教学既渗透了“知识来源于生活”的教学思想，又能使学生意识到学习知识的目的是为了解决生活中的实际问题。学生的学习积极性被激发起来了，自然会去积极思考。例如编程最重视时间复杂度和空间复杂度，就空间复杂度而言，数组长度就不能定义太大，最好的方法是将数组想象成环状结构。这样使学生不得不想办法去处理数组下标的特殊变化，再如，通过引入大家熟悉的时钟，提出这样的问题：为什么13点钟也可以说成l点钟。在现实生活中的问题不断激发着学生的兴趣，使学生去积极思考、分析、归纳，从而使学生的逻辑思维得到训练。

2 良好的课堂教学是培养学生逻辑思维的保证

在c程序设计课程的教学过程中，教师应根据课程内容适当地调整教学内容，巧妙地运用知识间的逻辑关系，使所讲内容环环相扣，让学生在不知不觉中接受着逻辑思维的训练，从而提高学生的思维能力。在教学过程中练习题的设计应有适当的难易梯度，以满足不同学生的需求，使全体学生都得到相应的发展。如从普通变量到指针变量，从单向链表到双向链表等。

在c程序设计教学过程中，由于每节课的知识内容和结构各有特点，所以在教学中应根据教学内容的不同，采用不同的教学方法。灵活多样的教学方法是激发、培养、调动学生学习_--情感的重要手段。学生主体意识的唤醒，课堂气氛的活跃只有通过多种形式的教学方法才能实现。我们尝试从社会实际、学生实际出发，采取多种直观、具体、多样化的教学方法，以生动感人的具体素材去激发、调动学生的学习热情和兴趣，培养学生的逻辑思维能力。如讲到数组中对数据的排序问题时，应采用启发式和课件演示教学法，多媒体课件中生动的动画既会吸引学生的注意力，激发学生的热情，也能把排序的过程详细展示，这样能促使学生利用自己已有的知识结构和逻辑思维对问题进行分析和归纳。

搞好教学的关键是处理好教与学的关系。教学也是情感与逻辑结合的过程。一堂成功的课不仅要有知识的传授、能力的培养，更要有老师和学生两者之间的情感交流。教师以丰富的情感营造良好的课堂气氛，幽默的语言、丰富的表情，生动有趣的例子，调动学生学习的兴趣，会使课堂气氛生动活泼，教师饱满的热情能感染学生引起师生情感的共鸣。在此情景下，兴趣浓厚的学生将会不断发挥自己的聪明才智，不断唤起创新意识，从而实现逻辑思维的培养。

计算机编程需要较强的逻辑思维能力，这就要求我们在程序设计教学过程中不断调动学生运用逻辑思维的能力，以促进逻辑思维能力的发展。c程序设计又是计算机专业的第一门计算机语言类课程，许多学生是初次学习计算机编程。常用的方法是多找一些逻辑分析性的问题，专门锻炼学生的逻辑思维能力。

例如：七兄妹问题(根据下面已知条件判断七兄妹的性别)。条件1．老二有两个弟弟。条件2．老三和老四都有两个妹妹。条件3．老五和老六都有三个哥哥。条件4．不算老七，男女一样多。

分析：根据条件1知道老二有两个弟弟，有三个妹妹。从条件2得知老四一定是男孩，否则，他不可能与老三有相同的妹妹数；再综合条件1老二应有三个妹妹，说明老三一定是女孩。再看条件3，首先，老五有三个哥哥，则老大和老二一定是男孩，其次，老六也有三个哥哥，则老五一定是女孩。最后再看条件4，可知老六也是女孩。那老七呢，再来看条件1或2，老二、老三、老四的妹妹已经够数了，因此老七一定是男孩了。

教师在教学过程中，应该多搜集一些像这样的资料。或者根据当前学习内容来刨设情境，设计一些富有逻辑性的思考题，来吸引学生学习，并使学生按思考的程序去探求新知识。逐步养成分析问题的习惯，以达到提高学生逻辑思维能力目的。

在实际编程中，同一个问题往往会有多种不同的解决方法，应鼓励学生尽可能用不同的方法来解决问题，并且比较不同算法之间的区别。这样做有利于拓展和加强学生的逻辑思维能力。

例如：编程将变量A,B,C中的值按由小到大的顺序排：

算法1 if(A>B)(T=A；A=B；B=T；)

if(A>C)(T=A；A=C；C=T；)

if(B>C)(T=B；B=C；C=T；)

算法2 if(A>B)(T=A；A=B；B=T；)

if(B>C)(T=B；B=C；C=T；)

if(A>C)(T=A；A=C；C=T；)

分析：算法l是正确的，这是比较明显的，而算法2是不完全正确的。因为假设当A,B,C的值依次为3,1,2时，排序后结果是1,2,3，是正确的，但如3,2,1时它们的结果依次为2,1,3。可见，算法2犯了一个严重的逻辑思维错误。如果把算法2改为算法3则正确了，但是一般学生就不太容易理解，因为看到A和

c并没有比较，能实现，并且A和B又比较了两次，不是多余吗，去掉第一对比较是否可以，学生们会产生很多疑问。这时老师按分区间分析讲解，会使学生更容易理解。

算法3 if(A>B)(T=A；A=B；B=T；)

if(B>C)(T=B；B=C；C=T；)

if(A>B)(T=A；A=B；B=T；)

实际编程中，语句的先后顺序、循环、分支的判断条件等也经常是引发算法错误的原因，要不断积累这方面的经验，有意识地培养学生的逻辑思维能力。

培养思维能力总是从问题开始的。根据这一特点，在c程序设计教学中，教师应根据学生已有的认知结构和思维层次，精心组织问题。或者在教完一个例题后可以通过变化条件或问题形式等，将例题作适当的延伸，也可以变换题目，从一个问题拓展到另一个问题，使学生完整地理解例题的解题思路，从而达到以例题为线，真正起到以点带面、举一反三的作用。使学生逐步养成按思考的程序去探求新知识，进行正确分析的习惯。

例如：在讲完求一个数的阶乘10！，接着问求1！+2！+……+10！。这样有意制造冲突，引起学生注意，积极思考答案，由于当时还未学习循环的嵌套，所以提示学生采用n！=(n-1)！*n的原理来分析。

3 科学的课后安排和评价是学生逻辑思维能力培养的必要补充

课后安排是教学的延伸，科学的课后安排不仅可以巩固已学内容，而且可以锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力，同时，也可以督促学生预习下节课的内容。科学的课后安排应注意以下几点：

第一、课后题目应与本节课内容联系紧密，或者相似；

第二、具有一定的代表性，可扩展性；

第三、对后续章节可能有一定的导向性；

第四、提供多个不同难度的问题，供学生选做；

第五、问题蕴含逻辑性。

我们尽可能遵从以上指导性建议，并注重因材施教，关注学生不同特点和个性差异，合理安排具有一定逻辑性的问题作为课后作业，营造独立思考、自由探索的良好环境，发展每一个学生的优势潜能，培养学生的逻辑思维。对上节课后安排的作业，在下节课上适当讨论并总结。多位同学对同一道题目的思维方法有所不同，所以编写的程序也有区别，有些同学的思维方法可能非常出色，有必要给所有同学展示，并讲解，这样不仅鼓励了那位学生，而且能让所有同学了解到更好的方法，也激励了其他同学探索的积极性。总之，教师应该改变以往的观念，不要总认为课后练习天经地义就应该是学生在课后的书面作业，而抱有完成与否无所谓的态度。课后练习更多的应该是教师课前、课堂、课后认真思考的问题，是师生在下次课堂上共同完成的作业。

改进教学评价，建立科学、多样的评价标准，激励学生勤于思考、勇于探索、善于总结。

对教学进行评估，主要从教学质量和教学效果两个方面进行。(1)在对教师的评价中，充分考虑教师的工作态度、教学改革、教学手段、教学效果等方面。具体方法可以采用学生网上评教、同行评教、专家评教等。评价结果反馈给教师，以促进教学。(2)在对教学效果的评价中，主要根据学生的作业、实验、课堂考核、考试、应用能力等方面进行评价。

教师应根据不同的教学目的采用不同的科学评价方式，从而促进学生的学习、锻炼学生的思维能力、改进和提高教师教学质量。

4 结束语

在c程序设计的教学中除了传授知识和培养基本的编程方法外，还应该大力培养逻辑思维能力。这对学生以后的工作、生活有着很大的影响，可以受用终生。为了在c程序设计的教学中更好地培养学生的逻辑思维能力，需要我们在教学过程中不断改进教学方法、创设情境、精心设问、加强情感交流、科学安排作业、强化思维训练等多方面努力，实现教学由传授知识到培养能力的转变。这是一个长期而艰巨的任务；也是提高c程序设计课程教学质量的有效途径。