知识逻辑顺序与学生心理顺序有机统一

1、知识逻辑顺序与学生心理顺序有机统一-论计算机操作系统教学方法姜 河（张家口教育学院宣化分校 信息技术系，河北宣化，075100）【摘 要】操作系统课程是计算机专业课程教学的一个难点。教学中使知识的内在逻辑和学生的心理顺序达到统一，建立本学科的认知结构，形成学生的经验，是操作系统课程教学的一个重要方法。【关键词】课程组织；经验；逻辑顺序；心理顺序；认知结构在计算机专业课程中，计算机操作系统课程是一门主干专业课，它具有边缘性，交叉性，不好教，不好学，枯燥又难于表述和理解的特点；它既需要前期一些专业基础课程的基本概念理论和方法，更是前期课程的高度概括总结，具有理论性、实践性、抽象性特点；它还需要哲学

2、的、系统论的、管理学的思想和方法作指导。多年的操作系统教学实践积累和现代教学理论的学习，我总结摸索出一套行之有效的教学方法。这就是从教学内容的组织上使学生的经验的逻辑顺序和心理顺序达到统一，帮助学生理解和掌握本学科的基础知识和基本理论，建立起学生自己的认知结构。课程内容的组织，是课程设计的重要内容，有两种组织原则：即逻辑顺序和心理顺序。就我个人的教学体会，认为应该把二者有机地结合起来，最终实现学生对本学科认知结构的建立，形成学生的经验。按照布鲁纳的观点，掌握学科的基本结构对教学具有下列作用：第一，便于学科的理解。在学习操作系统之前，学生没有关于这门课的基本概念和基本原理，所以入门阶段比较难，如

3、何使学生尽快“进入”本课程呢？在第一章“操作系统引论”中，中心问题是“操作系统是什么？”这是一个统领全课程的问题，对学生建立起操作系统课程的框架结构以及全课程的逻辑结构至关重要。因此在围绕操作系统是什么的中心问题，在结构的组织上采用横向概括其属性的方法，搭建起操作系统是什么的认知结构，为以后章节及整个课程的学习建立起一个认识的方法和学习方法： 从历史的、发展的观点看：为什么引入，作用目标是什么，发展动力是什么； 从其工作上看，它的基本特征是什么； 从其做为管理者上看，它的功能是什么； 从软件工程上看，它的体系结构以及工作模式是什么。此外，还可以从其它的角度进行分化总结，如“产生完善发展”、“资

4、源管理者”、“接口”等角度。通过多角度和全方位的认识，最后得出操作系统是什么的结论。同时，这一结构也是本课程的结构。第二，结构化有助于学生记忆。内容的的结构化组织，便于学生在头脑中建立操作系统课程的框架和认知结构，便于对知识点的归纳和同化，所以是一种经济有效的组织方法。布鲁纳说：“高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具，而且也是明天用以回忆那个现象的工具。”由此可以看出，学科的基本结构具有“再生的”特性。第三，有助于学习能力的提高。布鲁纳把迁移分为两种，一种是“特殊迁移”，和情境有关；另一种是“非特殊迁移”，是一种原理和态度的迁移，它有广泛的适用范围，有利于学习能力的提高，布鲁纳认为这应该是教

5、育过程的核心，他说：一个人“学到的观念越是基本，几乎归结为定义，则这些观念对新问题的适用性就越宽广”。爱因斯坦也说过，学生在毕业后，把他在学校学过的具体内容全部忘掉之后，才是他真正得到的东西。这就是说，最重要的是让学生学到观念的、方法的根本的东西，是认知结构的建立、完善和拓展，是终生学习能力的提高。做为资源管理者，操作系统对四类资源如何进行管理？我们可以建立这样的认识结构：资源特性抽象模型数据结构一般原理和具体方法。有了这样的学习思路和认知策略，学习内容条理化了，知识便于同化到已有的图式中去，同时也便于学生记忆掌握，更重要的是使学生学习到了学习方法、管理观念、管理方法手段的掌握，也就是说得到了

6、更高层次的观念的东西，可迁移的知识和能力。再一个例子是，做为管理者，它是如何实施管理的呢？我们可以建立这样的主线：物理的数据结构逻辑的，即管理者的管理理念（逻辑上的东西），通过具体的手段和方法（数据结构的建立），从而实现对管理对象（物理上的）的管理。这是管理的程序，也是高一层次的观念。这就是说，就操作系统课程而言，教学中对教学内容的组织，按照内容的逻辑顺序进行组织是非常重要的，它有利于知识的条理化，便于学生掌握，也便于知识的迁移和学习能力的提高。另一方面，在教学中还应注意学生的心理，即教学内容的组织，要重视学生的全面发展，重视理解能力的提高。在杜威看来，有必要把学生经验的逻辑方面和心理方面区别

7、和统一。经验的逻辑方面表现为概括和整理的体系化的结果，是一个阶段性的，它没有注意过程性东西，而学生的发展是一个连续性和历史性的，即在教学中应该注重知识的理解性和过程性，杜威说：“一门科学或学术的一个分支，一门学科的有逻辑、有系统的材料，终究不能代替个人的经验。”不仅如此，我们应该把二者有机地统一起来。这是因为，逻辑的组织是一种对过去经验的最佳的最集约的表现，是一个“里程碑”，是人类的认识工具，它不是最终的价值，而是为新的经验、今后的发展提供了观点和方法，学生的持续发展才是目的；从另一个方面说，逻辑的立场，它的本身也是心理的，是原来的认知结构和图式，为经验的发展提供了基础和保证。那么如何使二者统

8、一呢？在杜威看来，要把教材恢复到原来的经验，恢复到它所被抽象出来前的原来的经验，即须心理化，变为直接的和个人的经验。杜威的组织原则是：1 现在与过去连接起来。经验的生长是一个连续不断的螺旋过程，新的知识要和原有的知识联系进来，要体现知识获取的过程性。例如在讲授操作系统发展历程时，无操作系统的计算机如何使用？不方便的原因是什么？如何才能方便使用？下一步的发展目标是什么？通过这样的一条思维主线，把知识点连接了起来形成“原来操作系统是这样的”个人的经验。人工操作阶段：人机矛盾，资源利用率低脱机输入/输出阶段：不是自动化的过程单道批处理阶段：有了Monitor监督程序，能自动顺序调入多道批处理阶段：有

9、了“调度”概念，操作系统产生了分时、实时系统的出现：操作系统完善了微内核技术、各种实用的操作系统的出现：操作系统发展了这就是说，操作系统的发展不是一蹴而就的，而是随着应用的需求、硬件技术的发展，在追求吞吐率、资源利用率、方便用户的目标下，不断完善和发展的。把操作系统的发展历程和计算机的使用历程联系起来，能够方便学生形成经验，有利于操作系统概念掌握。2 生活化和普遍化。新知识要和学生的原有的生活经验相结合，把新知识纳入自己的经验范畴，一方面理解了新知识，另一方面把新知识纳入原有的认知结构，使学生的知识水平向更高层次发展。例如在讲解进程调度算法时，把调度算法和学生排队买饭（或汽车排队加油）相类比，

10、能很形象地说明算法的优劣。再如，“并发”概念是一个理解难点，为实破这个难点，让学生写两个程序，其功能是分别在屏幕的两行上打点，观察这两个程序的运行情况，很好地说明了并发的概念。再如在讲解文件的逻辑结构时，也是一个难点，若把文件的组织和学校的学生组织：学校系专业班，这样找一个学生是不是就方便了呢？3 让学生感知结果与手段的关系。这对提高学生解决问题的能力是很有意义的，认识不是目的，而是能够举一反三，能够解决问题。例如“缓冲”这技术手段，是一个能以空间换回时间不匹配的方法，这是一个思想，更是一个很有用的解决的方法；而“虚拟存储器”是一个以时间换空间的手段。即在实际问题中，我们通过什么手段达到我们要追求的目标，这是做为管理者的操作系统需要考虑的问题。所以，逻辑是认识工具，注重知识的内在逻辑是教学的一个侧面，它有助于学生的理解掌握，建立自己的认知结构；另一方面，内容的心理化是教学的另一个侧面，它丰富拓展了学生的认知结构，提高