直觀性教學方法在程序設(shè)計教學中的應(yīng)用

張付林

計算機程序語言和算法是一門抽象、難學的課程。在中職計算機語言教學中，正確使用直觀性教學方法，可以激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果。建構(gòu)主義認為，學習總是與一定的情境相聯(lián)系的，在適當?shù)那榫持校瑢W生通過直接觀察的生動實際現(xiàn)象或者親身參與，更容易完成知識建構(gòu)，并且能夠在大腦中能形成極其深刻印象。

計算機語言程序設(shè)計和算法有著較強的邏輯性和結(jié)構(gòu)性，需要學習者有較扎實的數(shù)學基礎(chǔ)和較強的邏輯思維能力。這對于初學者來說有一定的難度，尤其對于基礎(chǔ)較差的中職學生更是難上加難。在計算機語言程序設(shè)計教學中根據(jù)需要正確運用直觀性教學方法，將有助于學生去消化、理解抽象的算法和程序執(zhí)行流程，進一步提高學生的學習興趣和學習積極性。程序設(shè)計的直觀性教學可以從以下幾個方面來實現(xiàn)。

使用教學課件，幫助學生理解程序的執(zhí)行過程

計算機程序的運行是在計算機內(nèi)部進行的，是看不到、摸不著的。各種控制語句的執(zhí)行流程、函數(shù)與子程序的調(diào)用和返回過程及參數(shù)之間的傳遞，學生是無法直接感知的。即使實驗課調(diào)試程序的過程中，學生也只能看到中間或最終的結(jié)果，是對程序正確性的驗證，看不到程序的執(zhí)行過程。多媒體教學課件能夠模擬不可能或很難看到的現(xiàn)象，能使抽象的理論形象化。在程序設(shè)計教學中借助于課件，可以模擬程序的執(zhí)行過程和各參數(shù)的變化，讓學生理解控制語句的執(zhí)行流程以及函數(shù)、子程序調(diào)用過程中各參數(shù)的變化情況，一些算法的基本原理。因此，在教學中設(shè)計必要的課件，課堂教學效果遠遠超過詳細的語言講解。

程序設(shè)計的教學課件切忌花哨、濫用，教師要從教學需要和實際出發(fā)，結(jié)合本班學生的知識水平和認知心理設(shè)計課件，最好在學生理解、認知有困難的知識點上使用，一定要對學生的認知有幫助，不能為使用課件而使用課件。

用好恰當類比，使抽象的內(nèi)容形象化

即使在教育技術(shù)高度發(fā)達的今天，語言講授仍然是教師在課堂上向?qū)W生傳授知識的主要方式，因為在每一節(jié)課中都讓學生去“親身體驗”是不現(xiàn)實的。課堂教學語言的質(zhì)量不僅關(guān)系到教學質(zhì)量，而且還影響著學生學習的質(zhì)量和水平。形象、生動的課堂教學語言，合乎情理的夸張，生動貼切的比喻，可以幫助學生理解不易接受的抽象知識，使學生如見其形、如臨其境、如聞其聲，對完成教學目標至關(guān)重要。這里所講的“直觀性”語言就是指使用恰當?shù)谋葦M，來解釋程序設(shè)計教學中學生難以理解的知識點。

例如函數(shù)與子程序部分教學中，學生編寫函數(shù)或子程序時總是不知道要設(shè)立多少行參，不是多就是少，調(diào)用函數(shù)時總是不理解行參與實參要個數(shù)相等、類型一致，編好了函數(shù)也不知道調(diào)用。講解時，教師可以把函數(shù)比喻成一臺電視機，函數(shù)調(diào)用比喻成看電視節(jié)目，編好了函數(shù)不調(diào)用，相當于沒有通電的電視機。要想看電視節(jié)目，必須有電源和信號，這兩個缺一不可，少了不行，多了也沒用，如給電視機接上電話信號就是多余的。行參實參的類型不一致，就相當于電源插頭兩只腳與三只腳不一致的情形等。再如條件循環(huán)可以類比成學生的平時學習生活，在一學期中每周必須重復課表中同樣的學習內(nèi)容，結(jié)束重復的條件是假期到了。實踐證明，通過這樣的類比，比重復闡述編程語言的語法規(guī)則的效果要好得多。

使用形象化語言進行教學時，要注意精煉、恰當，所使用例子或比喻要經(jīng)典，要與學生的生活經(jīng)驗和實際相關(guān)，要與所反映的問題貼近，防止學生產(chǎn)生歧義。例如交換兩個變量a、b的值，如果借用第3個變量c，其程序段為：LET c=a：LET a=b：LET b=c。此時可以舉交換兩只藍墨水和紅墨水這樣的例子，可以先將藍墨水倒入第3個瓶子，然后將紅墨水倒入原來裝藍墨水的瓶子，最后將第3只瓶子中的藍墨水倒入原來裝紅墨水的瓶子。這個例子中，如果不借助于第3只瓶子，則不能交換。因此只使用2個變量，實現(xiàn)其中值的交換的程序段就不能用此例子來解釋。

重視上機實驗，幫助學生解決知識疑惑，增強知識產(chǎn)權(quán)意識

曾經(jīng)聽說一些職業(yè)學校在計算機語言程序設(shè)計教學安排中，為了培養(yǎng)學生閱讀程序、分析程序的能力，而取消了上機實驗課，這是一種錯誤的做法。實驗課中調(diào)試程序過程是分析和排錯的過程，是程序設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。其目的就是讓學生輸入和調(diào)試程序，是一個讓學生親身體驗程序設(shè)計從編寫代碼、輸入程序、調(diào)試運行程序的整個過程，可以解決學生在認知過程中的疑惑，驗證分析程序的正確性和運行結(jié)果，理解程序中語法、邏輯錯誤所造成的后果，從而進一步幫助學生鞏固課堂教學中的知識，培養(yǎng)他們良好的編程習慣。同時也讓他們感知程序設(shè)計的不易，培養(yǎng)知識產(chǎn)權(quán)保護的意識。因此上好實驗課對程序設(shè)計教學及提高學生信息素養(yǎng)有很大的幫助。

上好一節(jié)實驗課必須在課前充分備好課。一方面，要根據(jù)已講授的知識內(nèi)容和學生作業(yè)反饋精心設(shè)計好要實驗任務(wù)，可以有語句的基本應(yīng)用，也可以有涉及到算法的綜合編程調(diào)試，在難度上有一定的梯度。另一方面，還要設(shè)計好上機實驗流程，在充分了解學生知識和技能水平的基礎(chǔ)上，決定本次實驗前是否要補充講解算法原理，實驗過程中是否需要補充新的程序調(diào)試的方法。另外如果本次實驗需要一些現(xiàn)成的程序段，必須在實驗前復制到所有實驗用機上。實驗過程中，還要對極少數(shù)技能差的學生以必要的指導，幫助學生解決實驗中遇到的各種錯誤，使學生不畏懼出錯，能正確面對錯誤，防止產(chǎn)生畏難情緒。還要注意采用引導的方法，不要告訴學生直接答案，讓他們學會分析錯誤、排除錯誤的方法。

實驗結(jié)束后學生要寫實驗報告，寫出實驗中調(diào)試成功的程序和遇到的語法、邏輯錯誤以及排除錯誤的過程。教師通過實驗報告了解學生的學習情況，學生通過寫實驗報告總結(jié)上機調(diào)試和編程經(jīng)驗，避免下次犯同樣的錯誤，進一步提高學生程序設(shè)計的規(guī)范化。

設(shè)計好學生演練，讓學生深刻理解算法的原理

程序的算法是很抽象、極不易理解的教學內(nèi)容之一。讓學生參與一些實際表演來演練算法的執(zhí)行過程，可以進一步讓學生理解和體會算法執(zhí)行的原理和過程。如講授冒泡排序法時，教師可以設(shè)計下列表演場面：讓若干個學生排成一排，然后利用冒泡排序的原理按由高到矮的個子排列。冒泡排序的原理是從第一個數(shù)據(jù)開始發(fā)現(xiàn)相鄰的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)反序則交換的原理演示冒泡排序的排序過程，學生按照冒泡排序的原理比較相鄰兩個人的高矮，若前面的一個人比后面的高，則互換位置，經(jīng)過若干輪比較和交換后，便完成了冒泡排序。

為了比較各種排序的過程，可以將學生按照各種排序的原理進行演練，讓學生總結(jié)出各種排序的不同，加深對各種排序算法過程的理解。

直觀性教學方法在使用過程中需要注意的是，教師要正確引導和啟發(fā)學生，通過演示、表演、類比能夠使所要講授的抽象知識點形象化，易于學生理解。在教學過程中，還要防止學生看熱鬧或只注重表面現(xiàn)象，否則很難起到好的教學效果。

總之，直觀性教學方法是激發(fā)學生學習興趣的有效方法，是促進學生思維發(fā)展，幫助學生內(nèi)化知識的重要途經(jīng)。在計算機程序教學中正確使用直觀性教學方法，可以進一步提高課堂教學效益，幫助學生掌握難以理解的抽象知識，使抽象的知識形象化。

（作者單位：江蘇省海安縣雙樓職業(yè)高級中學）