从中职《计算机基础》教学探讨“逻辑思维”的应用

王云

江阴市华姿中等专业学校

课题：无锡市教育科学“十三五”2020年度规划课题“基于等级考试的中职《计算机基础》实训教学资源的开发应用研究”（课题编号：A/D/2020/45， 课题主持人：王云）。

摘要：笔者长期担任在计算机基础教学的一线工作，从《计算机基础》教学的实际出发，对学生在教学过程中因逻辑思维导致的问题进行相关案例分析，探讨在《计算机基础》教学中学生的“逻辑思维”的培养，同时做好学习经验的总结，旨在提高学生的学习效率。

关键词： 逻辑思维 计算机基础教学

一、《计算机基础》教学“逻辑思维”的提出

《中学教师实用政治辞典》认为“逻辑思维”是运用概念、判断、推理反映现实的过程，是人的认识的高级阶段，以抽象性为其特征，撇开事物的具体形象，抽取事物的本质属性。无论何种教育阶段都会结合学生的年龄和身心发展的特点，渗透了各种教育规律，我们中职教育当然也不例外，笔者长期从事《计算机基础》的教学工作，从其中发现了教学中的许多“有趣”的现象，在条理清楚地讲解知识点后，学生经历浩瀚的题海战斗后，效果依然不尽人意，这让我开始对自己的教学进行周而复返的深刻反思，到底是何原因导致了这种不尽人意的效果，其中在表面看上去只是“程序性知识”的背后隐含着“逻辑思维”的应用，众所周知，《计算机基础》是信息化时代学生提高信息素养的基础必修课，固然是教师上课的重点课程。有人说，这些内容只要熟悉操作的流程就可以了。其实不然，某些知识学习需要学生具备较好的逻辑思维能力，从计算机基础的角度去解决相关的问题。

二、《计算机基础》教学“逻辑思维”的应用

以下是笔者对教学中的几个案例进行了深入地探讨。

1. if函数及嵌套应用案例中的“逻辑思维”应用

笔者在if函数的教学巡回指导环节中，往往会遇到许多参次不齐的学生的问题，从一定的程度上与我们教师也有着千丝万缕的关系，有些问题是教学的维度没有把握好。通过从单分支if语句到多分支if语句的实例分析，学生循序渐进地形成所需的逻辑思维能力。

案例1：如果高等数学和大学英语均大于或等于75分，在备注栏给出信息“有资格”，否则给出信息“无资格”（利用IF函数实现），如图1所示。

图1 if函数应用实例

在练习这道题目前，学生的知识储备是他们已经将excel函数中的单个if函数和两个if函数全部讲解完。

已讲解实例1：

总分大于或等于60分，成绩评定列显示“通过”；否则 显示“未通过”。

教学步骤为：首先定位目标单元格（即存放数据结果的单元格），找到if函数，设置对话框中的三个文本框：条件表达式、表达式成立后的返回值、表达式不成立后的返回值。

已讲解实例2：

总分大于或等于90分，成绩等级列显示“优秀”；总分大于或等于60分并且小于90分，等级显示“一般”,否则显示“不及格”。

教学步骤与已讲实例1相似，后面表达式不成立后的返回值需要定位光标，然后再嵌套添加if函数，仍然进行三个文本框值的输入，条件表达式、表达式成立后的返回值、表达式不成立后的返回值。利用“数形结合“的数学思想，用数轴将三个条件区域用不同的颜色表示，让学生对条件表达式的输入有初步的了解。但是要注重嵌套的if函数中60<=总分（单元格地址）<=90的写法，只需要写成一个大于或小于等于的表达式。

对于实例1，90%的学生都能够很好地掌握。而对于实例2，大约有40%的学生出现了做题的失误，20%的学生压根儿就无从下手。经过观察，主要原因是在第1个if函数中的第三个文本框的设置上，在嵌套第2 个if函数时，没有及时将光标定位于不能判定值的文本框内。

对于目前要练习的案例，近100%的学生感觉很茫然不知所措，认为老师没有教过这类问题，其实不然，教师在讲授完上述两个实例后，学生为什么会产生这样的想法？难道是我们对IF函数没有完全讲透，还是学生并没有完全掌握它的使用方法，这一点需要我们进行深入地分析。

我想出现这样的问题无非有这个方面的因素在其中，在前面两个实例中，条件表达式中的对象只是一个，即“总分”，而问题案例中，条件表达式要针对两个对象，对它们进行比较，这个差异是很显而易见的，

前面的if函数嵌套是按照常规思维来完成，相反，这个案例中第1个函数中的条件表达式如果成立的，我们是无法进行判定的，这时需要将学习的思维方式适度转变，条件表达式不成立时，就可以直接判断为“无资格”。逻辑思维在这里就发挥了积极作用，灵活地应用多分支if函数，排除常规定势思维对学习产生的约束，条件表达式返回为“真”时是没有返回值，而是将光标定位在这个文本框内，嵌套IF函数进行判定各种情况下的返回值，这与之前的案例学习相仿。那么能否只使用单分支的if 语句呢？对于本实例中的高等数学和大学英语成绩均大于75分，，需要利用“逻辑与”and()函数，将原先的两个条件表达式组合成一个复合表达式，当然，这种做法相对于多分支if语句来说显得十分简单、易懂，但是，我们在讲解的时候不是为了解决当前的问题而忽略注重学生“逻辑思维”的培养。

2、高级筛选案例中的“逻辑思维”应用

案例2：对数据清单进行筛选，条件为“部门为销售部或研发部并且学历为硕士或博士”（高级筛选功能）；要求在表格上方插入4行，条件放在对应的列上，如图2 所示。

图2 高级筛选应用实例

已讲解实例：条件为“部门为销售部或学历为硕士”，后来改为部门有2个条件，学历有2 个条件，这两个条件用“并且”或“或者”构成一个大的条件。许多同学在掌握高级筛选的步骤后，还是没有能迎刃而解，老师讲授时一再强调建立条件区域的原则是“逻辑与”写在同一行，“逻辑或”写在不同行，但是对于字段“2+2“的条件设置问题，很多学生会显得茫然不知所措，教师也会思索许久。我们在讲授此部分知识时，要注重分析同一行的逻辑内涵，对于某个职工，只有输入需要设置条件的数据列内容。

从逻辑思想上来讲，整个条件是一个大命题，其中有两个小命题通过“逻辑或”形成的。首先我们就要按照从职工的角度将它进行分解为如下几个小命题：

1）、部门为“销售部”并且学历为“硕士”

2）、部门为“销售部”并且学历为“博士”

3）、部门为“研发部”并且学历为“硕士”

4）、部门为“研发部”并且学历为“博士”

这个过程需要学生学会从数学的角度来进行思考，最后利用计算机基础知识实现数据的筛选。

条件区域的建立如图3所示

图3 条件区域

3、countif函数与sumif函数教学中的“逻辑思维”应用

每当看到学生做到统计函数的相关练习不知所措时，我们老师的心为之澎湃，自己倒成了热锅上的蚂蚁，毋庸置疑，我的脑海里顿时将教学过程想了几遍，是什么原因导致了这样的局面，主要还是条理不清晰，逻辑思维能力不够强，仅仅停留在基本的程序性的操作步骤上。

案例3：要求对这张工作表中数据进行统计男生人数和女生人数，同时计算男生的平均总分和女生的平均总分，如图4所示。

图4 条件统计与求和案例

学生已经学习了条件统计函数countif()的使用方法,讲解的例题是求总分大于90分的人数，但是换了不同的题目后，学生就不会去分析做题，一味地消极等待老师去教，很显然他们只是就题论题，并没有真正地去了解这个函数的本质。

原先老师讲解的过程：首先是函数使用的一般步骤，定位目标单元格，找到countif()函数，接着去设置两个文本框中的参数，针对总分，我们就在第一个文本框设定选择总分的数据区域，第二个文本框中设定条件“>=90”，结果就出来了，30%左右的学生会将结果向下做填充，很明显他们并不知道，这个操作究竟是什么含义。

现在老师要求学生单独做如图4的实例，对象发生了变化，不是列标题的名称，只是稍微转了个弯，男还是女的问题，第一个文本框的设置就应该是含有男或女的列标题，经过分析后，判定为“性别”区域，第二个文本框内为“男”或“女”，有学生提问：“既然是写条件，用＝男可以吗？”，我为他这种探索精神所佩服，“条件的确是这样写，直接写上“男”更简便一些”，我回答他。

接着用条件求和sumif()函数计算男生平均总分和女生平均总分，三个文本框需要设置，既然是有条件的选择数据求和，前面两个文本框参数设置与刚才的条件统计函数countif()似曾相识，只不过最后要将学生的总分进行求和，这个思路大多数学生还是能够掌握的，最后在编辑框中除以对应的人数即可，这个实例需要学生对各个参数有很好地认识，从条件统计countif函数迁移到sumif函数条件求和，需要学生有较好地逻辑思维，对各个参数有清晰的认识，最后真正地掌握本部分的学习。

4、“进制数及转换”教学中的“逻辑思维”应用

案例4：将二进制数（八进制数、十六进制数）转换成十进制数。

教师在这部分的教学过程，先从各种进制数的概念、组成的字符、表示的方法着手，从数学中实数角度出发，说明这些数在计算机学科中是属于十进制数范围，从小学的一个三位数讲解，逐渐过渡到二进制数、八进制数、十六进制数，用类似的表示方法计算，得出转换成十进制数的一般方法，有逻辑地将这部分内容进行学习。

过程一、进制基础

进制数种类 所用符号 表示方式

十进制（数学实数世界） 0-9 110D、（110）₁₀

二进制（最终计算机语言） 0、1 110B 、(110)₂

八进制 0-7 110O 、（110）₈

十六进制 0-9、A-F 110H、（110）₁₆

过程二、数学实数世界（十进制）

从小学中最简单的一个三位数110入手

110=1*100+1*10+0*1

=1*10²+1*10¹+0*10⁰

=1*10^（3-1）+1*10^（2-1）+0*10^（1-1） 引入“位权”的概念，某位上的权重

过程三、转换成十进制

任何除十进制的数转换成十进制均可用上述的方法，用某位上的数乘以位权，然后求和，得出十进制。

110B=1*2²+1*2¹+0*2⁰=6D

110O=1*8²+1*8¹+0*8⁰=72D

110H=1*16²+1*16¹+0*16⁰=272D

许多同学对位权的概念认识不够，在转换成十进制数是，要注重幂指数的两个部分，其中一个是幂的底数，如果此数是二进制数，那么幂底数就是2；如果此数是八进制数，那么幂底数就是8。另一个是幂的指数，需要从过程二中汲取经验，指数=位数-1，那么位数怎么来的，可以从过程二中看出，从最右侧向左侧数，第几位就是此时的位数值，掌握好这些逻辑规律再去练习实践，学习进制数及转换的效率是显而易见的。

三、《计算机基础》教学中“逻辑思维”的总结

无论在何种教学的过程中，教师都要善于挖掘其中的实质问题，结合其中蕴孕的逻辑思想，让学生意识到知识是普遍联系的，并不是孤立的、被分割的。许多老师为了节省时间，会就题论题，没有将题目中的其它现象进入探讨，当换汤不换药时，学生经常会陷入“不知甚解”的尴尬窘境，对似曾相识的问题，又无从下手。如果我们能从探讨的典型案例中汲取逻辑思维具体应用的经验，消除思维障碍，显而易见，学生会更加容易掌握学习的内容，课堂的教学效率会变得“事半功倍”，当然学生对知识的掌握程度会更加牢靠。