C語言教學中的難點探討

摘 要：C語言能培養(yǎng)學生的算法（也就是解決問題的步驟）思想、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和自己動手解決問題的能力，教師怎樣在問題“難”和“易”之間抓好突破點，是教學成敗的關(guān)鍵。文中就幾個重難點問題的教學思路進行了探討。

關(guān)鍵詞：難；易；梯子問題

中圖分類號：TP312.1-4

計算機作為二十一世紀最重要的工具之一，已經(jīng)深入到了人們的工作、生活、學習、娛樂等各個領域。掌握計算機應用技術(shù)成為了每個人的基本素質(zhì)，也是今后工作中的一項重要技能。實踐證明，在學習\"人類通用智力工具\"并掌握有關(guān)計算機知識與技能后，能夠促進學生的智力開發(fā)，為學生的成才打下堅實基礎[1]。計算機應用基礎是對學生基本技能如：文件基本操作、文字排版、簡單數(shù)據(jù)處理等的培養(yǎng)，而計算機的編程語言，特別是C語言更多的是培養(yǎng)學生的算法（也就是解決問題的步驟）思想、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和自己動手解決問題的能力。C比其他的編程語言 （C++， Java）更底層一點，掌握底層編程能使學生從整體上更好的理解和使用電腦。C程序比其它任何不同語言產(chǎn)生的程序都要更小更快。如果你學過C，再學其它任何現(xiàn)代編程語言時，都會如魚得水，因為所有現(xiàn)代編程語言 （Java， C++， C#等）都是基于C的，很多規(guī)范、機制是相通的。因此現(xiàn)在許多學校都將C語言作為公共選修，甚至必修的課程。

1 “難”和“易”的關(guān)系

但是由于不同學校的學生層次不同、文理專業(yè)不同、本科和專科的不同，在C語言的教學中教師將會面對不專業(yè)，不同層次，不同需求，不同基礎的學生，教學難度較大。在教學方法上把握不當，將會造成難的問題更難，易的問題卻又讓學生聽得索然無味。怎樣把握住C語言教學中的難、易，并因材施教是恒量一位教師教學水平的重要標志。好的教師即能將“難”的問題變“易”，也能將“易”的問題變“難”。這貌似是一個悖論，但這實際上體現(xiàn)了一位教師對學生知識基礎、學生的知識盲點、問題難易、知識的前后關(guān)聯(lián)、教學設計等整體把握的能力。當學生面對一個難題，而他們的知識點，能力處于一個相對較低的層次上，怎樣攀上這座高峰，教師就需要在中間加入“梯子”問題?！疤葑印眴栴}的難度適中，以保證學生能解決“梯子”問題，當學生解決好“梯子”問題后，水平能力有一定提高后，再解決難題就成為了可能。這個由易轉(zhuǎn)難的過程中，“梯子”問題的選取是最關(guān)鍵的一步，它的好壞直接影響到最后難題的解決。當然，教師開始時不提難題，考慮從簡單的問題入手，然后一步步引入新的有一定難度的問題，最后多個中等難度的問題合成一個復雜問題。實際上教師的教學完全可以靈活地根據(jù)學生的知識層次、學習興趣、習慣等來決定是由“易”入“難”，還是先提出難題，再分解而成一個個相對較易的問題。先“易”后“難”學生更易接受，先“難”后“易”卻能更多地培養(yǎng)學生主動思考、發(fā)散思維的能力，更具挑戰(zhàn)性。也就是一個“順推”思維和“逆推”思維培養(yǎng)的過程。

2 “難”和“易”的教學實例

2.1 內(nèi)層循環(huán)次數(shù)變化的雙層循環(huán)

在C語言中雙層循環(huán)是一個難點，特別是內(nèi)層循環(huán)次數(shù)在變化時，學生難于理解，難于掌握，這個時候教師給學生一個“梯子”方法，同時要求學生要學會自己搭“梯子”解決問題。如要求學生用雙層循環(huán)來實現(xiàn)如下“*”的輸出（當然可用很多種方法來輸出）：

*

**

***

學生在分析時，感到茫然無措，不知從何下手?？煽紤]如下的方法分析（實際就是一個解決問題的“梯子”）：

行號： 列號：

1 1

2 1 2

3 1 2 3

總共輸出三行，所以告訴學生外層循環(huán)很好寫，控制循環(huán)三輪就好了：

for（i=1；i<=3；i++） //i為實現(xiàn)行數(shù)輸出的循環(huán)變量

重點在于分析每一行時內(nèi)層循環(huán)的列號變化情況，發(fā)現(xiàn)列號都是從1開始的，所以內(nèi)層循環(huán)變量j賦初值為1，又發(fā)現(xiàn)每一行的列號最大值在變化，并且剛好和行號相等，因此j<=i；由于每輸出一行“*”后要換行，所以程序核心代碼就自然寫出：

for（i=1；i<=3；i++）{

for（j=1；j<=i；j++） printf（“*”）；

printf（“＼n”）；}

此題解決后，馬上可以讓學生思考如下形狀的“*”輸出，要求學生用上面方法中分析行號、列號的變化寫出循環(huán)結(jié)構(gòu)，這就能極大的激發(fā)學生的學習興趣并培養(yǎng)學生探究問題的能力。

*** * ***

** ** **

* *** *

2.2 遞歸

在C語言教學中，遞歸是一個難點。寫出代碼難度不大，但要理解遞歸的運行過程卻有相當難度。如求3的階乘的程序如下[2]：

#include

int fac（int n）

{

if（n==1||n==0） return 1；

else return n*fac（n-1）；

}

void main（）

{printf（“3！=%d＼n”，fac（3））；

不少教師用下面的示意圖1分析：

圖1

因為fac 函數(shù)調(diào)用多次，上圖中的分析方法，學生會由于多個局部變量n的定義和值的傳遞而昏頭轉(zhuǎn)向，讓學生的理解愈發(fā)困難。學生理解困難的關(guān)鍵是幾次調(diào)用重疊在一起，很難區(qū)分每次調(diào)用時變量的變化情況。我們在分析時可以用展開分析法來看，如圖2（實線表示調(diào)用，虛線表示返回）。

圖2

分析理解時，將遞歸函數(shù)代碼“展開”，這樣學生對n變量的定義和賦值情況清清楚楚，遞歸調(diào)用和返回的過程可以輕松掌握并將這樣的思想應用到其它的遞歸問題中，對更復雜的遞歸，如雙層遞歸打下堅實的基礎。

2.3 指針

C語言的另一大難點就是指針。學生對這一部分內(nèi)容的學習產(chǎn)生的問題是比較多的，但在講這一部分時，把握好由易到難的度，還是能讓學生很好地掌握這個難點的。指針部分開篇非常重要：（1）要講清楚內(nèi)存地址的劃分方法，內(nèi)存中每一個字節(jié)就像一個寢室一樣有房間號，即地址。并且強調(diào)在內(nèi)存確定后，每個字節(jié)的地址編碼的長度是一樣長的，如16位地址進行編號，為學生理解“不同類型的指針變量所占內(nèi)存長度是固定的”打下堅實基礎。（2）簡單整型變量的起始地址是16位的（假設內(nèi)存用16位編址），整型變量本身所占空間是16位的。再引入浮點型變量的起始地址是16位的，浮點型變量所占空間是32位的。再引入雙精度浮點數(shù)的起始地址也是16位的，雙精度浮點數(shù)變量本身所占空間是64位的。通過這樣的對比，讓學生清楚知道指針變量所占的空間大小與所指向的數(shù)據(jù)類型無關(guān)，只與內(nèi)存固有的結(jié)構(gòu)有關(guān)。從而很好地區(qū)分指針變量和普通變量的關(guān)系。（3）再引入指針變量本身也是一個“容器”，也存在著自己的起始地址，從而引入二級指針的概念。

由于教師在教學中做了很多知識的分解，像這樣將難題分解成由易到難的一個一個小知識點，攻克一個難點后，再攻克另一個更難的知識點，學生并不會覺得很難。

3 結(jié)束語

在C語言的教學中，有著“難”和“易”的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實際上任何課程都存在著這樣的關(guān)系。只要教師在“難”到“易”，或者“易”到“難”之間找到合適的“梯子”問題，那么難題不再是學生學習中的攔路虎，而成了學生攀登知識高峰的一步步臺階。當然，“授人以魚，不如授人以漁”，教師即要會給學生搭“梯子”，也應該教會學生應該怎樣自己搭“梯子”，只有這樣，當大學生不再有老師呵護并走上工作崗位時， 也能主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、并獨立地解決問題，從而成為一個有益于社會的人。

參考文獻：

[1]陶樹平，黃國興，丁岳偉 計算機科學技術(shù)導論 高等教育出版社 2002.5

[2]譚浩強 C程序設計 清華大學出版社2010.6 第四版

作者簡介：楊杰（1971.11-），男，四川仁壽人，副教授，主要研究方向：算法分析與設計，近似算法，圖論等。

作者單位：四川民族學院計算機科學系 四川 康定縣 626001

基金項目：四川教育廳理工科重點項目：智能考試軟件系統(tǒng)支助（項目編號：14ZA0295）。