《算法與程序設(shè)計(jì)》教學(xué)策略探究

林梓雨

摘 要： 自新課程改革以來，高中信息技術(shù)教材內(nèi)容發(fā)生很大的變化。除了必修模塊外，還有五個(gè)模塊的選修課程，其中《算法與程序設(shè)計(jì)》相對于其他選修模塊，知識點(diǎn)多，內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，代碼學(xué)習(xí)起來枯燥難懂，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)一段時(shí)間后都有厭煩情緒。因此，對于教師而言，如何有效組織教材、設(shè)計(jì)好教學(xué)內(nèi)容、采取有效的教學(xué)方式是一個(gè)極大的考驗(yàn)。作者結(jié)合多年的教學(xué)心得，對選修模塊《算法與程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)策略略作探討。

關(guān)鍵詞： 新課程 《算法與程序設(shè)計(jì)》 教學(xué)策略

近年來，國家一直提倡要提高自主創(chuàng)新能力，在信息技術(shù)領(lǐng)域，很多學(xué)科的自主創(chuàng)新都跟程序有不可分割的聯(lián)系，因此，高中生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)編程正當(dāng)其時(shí)，而《算法與程序設(shè)計(jì)》這門課正好可以作為啟蒙課程。但是，接觸過編程的人都知道，編程語言要記的內(nèi)容很多，包括各種數(shù)據(jù)類型、關(guān)鍵字等概念和術(shù)語，還要理解各種語法，并且要熟練應(yīng)用這些語法進(jìn)行解題。這對于那些思維活躍、邏輯能力強(qiáng)的學(xué)生，學(xué)習(xí)這門課來得心應(yīng)手，事半功倍，但對于其他大部分學(xué)生，學(xué)習(xí)起來相對會吃力一點(diǎn)，畢竟編程里面的這些語言和語法比較抽象。因此，如何將這些知識通俗易懂地講解出來，讓學(xué)生既容易接受，又能融會貫通并應(yīng)用于解題中，這對教師而言是一個(gè)不小的考驗(yàn)。下面我就自己講授這門課所采用的教學(xué)方式和手段與大家交流。

一、巧打比方，化解語法理解難題

學(xué)習(xí)編程，必須掌握的程序基本控制結(jié)構(gòu)有：順序、分支、循環(huán)，這三種類型都有對應(yīng)的格式，在VB語言里，分支結(jié)構(gòu)有if和select case兩種語法，循環(huán)有for和 do while…loop等，正確理解并掌握這些程序結(jié)構(gòu)和語句的應(yīng)用是學(xué)好編程的基礎(chǔ)，是重中之重。在教學(xué)中，難點(diǎn)正是這些語法和概念。這些內(nèi)容，教師若只是照本宣科地講授，把語句機(jī)械地進(jìn)行“翻譯”，就算講得再好，學(xué)生也是一頭霧水，就算聽懂語法的含義，碰到問題無法靈活應(yīng)用，教學(xué)效果差強(qiáng)人意。如果在講解語法的過程中，巧打比方，把語法搬進(jìn)生活化的例子中，就可以把這些抽象難懂的知識變得既形象又有趣，達(dá)到“一語道破天機(jī)”的教學(xué)效果。

在學(xué)習(xí)程序時(shí)，學(xué)生最先接觸的是順序結(jié)構(gòu)，它是程序結(jié)構(gòu)中最簡單的一種，也是學(xué)生最容易理解的一種，學(xué)生只要根據(jù)題目，按解決問題的步驟依次寫出代碼，VB在執(zhí)行代碼時(shí)按照語句順序一條一條執(zhí)行，就稱為順序結(jié)構(gòu)，這個(gè)好比是工廠里流水線加工產(chǎn)品一樣，原材料順著流水線的工序，一道一道加工后，最后做成產(chǎn)品，都是一樣的道理。在順序結(jié)構(gòu)里，一個(gè)經(jīng)典的例子就是數(shù)值交換，比如x=6，y=10，問學(xué)生如何交換x和y的值。很多學(xué)生剛看到這個(gè)問題，下意識地就回答：x=y，y=x，我也不直接說這樣是對是錯(cuò)，讓學(xué)生打開VB軟件代碼一運(yùn)行并輸出，就會發(fā)現(xiàn)這樣處理的結(jié)果是x和y都是變成10，學(xué)生就會思考為什么是這樣，然后我再總結(jié)：這個(gè)問題，打個(gè)比方，就像我有兩瓶墨水，現(xiàn)在我想交換兩個(gè)瓶子里的墨水，我應(yīng)該怎么做？通過這個(gè)生活化的例子，學(xué)生很自然就想到：哦，我應(yīng)該再拿個(gè)空瓶子，才能完成這個(gè)交換過程。這個(gè)時(shí)候再去解釋數(shù)值交換語句：z=x，x=y，y=z，學(xué)生就恍然大悟，一下就明白。對于分支語句，相對而言是比較好理解的語句，在教學(xué)中，有很多生活中的例子可以用來對比，就像語文中的“如果出現(xiàn)什么情況，那么我會怎么做”。比如：明天是周天，你正打算明天怎么安排，那么有很多因素會影響到你的最終安排。

（1）如果明天下雨，那么我會待在家里練字（只考慮下雨情況）；

（2）如果明天下雨，那么我會待在家里練字；否則，我要跟同學(xué)去郊游（考慮兩種情況）。

對比if語句的兩種常用格式：

“if條件then語句”及“if條件then語句一else語句二”。

理解好if語句的含義和用法，學(xué)生可以輕而易舉地處理各種分支語句的題目。分支語句中條件表達(dá)式是一個(gè)難點(diǎn)，主要是條件中出現(xiàn)的or和and運(yùn)算，以a or b運(yùn)算為例，只要a或者b有一個(gè)值是true，那么a or b的值就是true，打個(gè)成語，就是“一榮俱榮”；對應(yīng)地，a and b運(yùn)算中，只要a或者b有一個(gè)值是false，那么a and b的值就是false，打個(gè)成語，就是“一損俱損”，通過打比方，學(xué)生就很容易記住or運(yùn)算和and運(yùn)算的規(guī)則了。在三種程序結(jié)構(gòu)中，循環(huán)語句是最難的一種結(jié)構(gòu)，在VB語言里常見的循環(huán)語句有for循環(huán)和while循環(huán)，大多數(shù)學(xué)生難于理解循環(huán)的過程，以及兩者之間的區(qū)別，以致不會靈活運(yùn)用循環(huán)進(jìn)行解題。因此，教學(xué)的關(guān)鍵就是如何讓學(xué)生通俗易懂地理解循環(huán)的含義，運(yùn)用生活中的例子進(jìn)行形象化對比，就可以輕松解決這個(gè)問題。比如在講解for語句時(shí)，我就拿生活中的爬樓梯作對比，for循環(huán)類似于爬樓梯，樓梯的階數(shù)就是給定的，從下到上編號為1，2……n，循環(huán)里的循環(huán)變量代表一個(gè)人，初始值和終值對應(yīng)于樓梯的階數(shù)，步長的值就是走一步跨幾步樓梯；步長大于0代表上樓，步長小于0代表下樓。對比這個(gè)例子，讓學(xué)生理解以下幾個(gè)循環(huán)：

1）for i=5 to 22 step 3

2）for i=56 to 4 step -2

3）for i=3 to 30 step -2

學(xué)生對比循環(huán)和走樓梯的過程，很容易就理解三個(gè)例子的含義和循環(huán)過程，加深對循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的理解，為后面循環(huán)語句的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、以問題為主線，貫通知識點(diǎn)

要學(xué)好《算法與程序設(shè)計(jì)》，除了要識記各種常見的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、關(guān)系表達(dá)式、關(guān)鍵字、語法外，更重要的是要根據(jù)題目的要求綜合運(yùn)用這些知識。教師如果單純地按照課本的編排進(jìn)行教學(xué)，僅這些識記的知識就要花好多課時(shí)，而一味講授這些知識點(diǎn)，教師教起來枯燥無味，學(xué)生聽起來興趣索然，嚴(yán)重打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。一種巧妙的做法是：以語法為主線，以題目為媒，把知識點(diǎn)分散到不同類型的題目中。通過教學(xué)課前精心準(zhǔn)備的趣味題目，穿插該題用到的知識點(diǎn)和語法，讓學(xué)生在完成題目的同時(shí)，“順便”學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)，這樣，既可以達(dá)到“潛移默化”的教學(xué)效果，又讓學(xué)生“學(xué)以致用”，取得良好的教學(xué)效果。以前面介紹的程序結(jié)構(gòu)為例，在學(xué)習(xí)順序結(jié)構(gòu)時(shí)，我布置一道簡單的數(shù)學(xué)題：輸入梯形的上底，下底和高，求梯形的面積。這道題看似簡單，但是卻包含了很多VB的知識點(diǎn)：第一，讓學(xué)生分析這道題的解題過程，涉及編程里的算法；第二，讓學(xué)生分析變量的類型，用到數(shù)據(jù)類型中的integer和single；第三，計(jì)算梯形的面積，用到VB里的運(yùn)算符；第四，代碼實(shí)現(xiàn)時(shí)，讓學(xué)生知道程序的四個(gè)基本組成部分：數(shù)據(jù)類型說明、輸入、程序處理、輸出；再比如分支結(jié)構(gòu)，布置一道常識題：輸入一個(gè)年份，輸出它是否閏年，是閏年就輸出TRUE，不是就輸出FALSE。學(xué)生要完成這道題，至少要學(xué)會關(guān)系表達(dá)式、邏輯運(yùn)算符、if語句的語法等。按照我的教學(xué)策略，幾乎每節(jié)課都會布置一道題目，每道題用到的新的知識點(diǎn)，都會加以備注或者適當(dāng)講解，學(xué)生在學(xué)完用到的新知識，自行分析題目的解題思路，就可以直接加以運(yùn)用，這樣既可以鍛煉學(xué)生的思維能力，又可以輕松實(shí)現(xiàn)課堂的教學(xué)目標(biāo)。對于學(xué)生而言，每節(jié)課的題目的順利完成，就是他們最大的收獲，這里的收獲既包括知識，又包括學(xué)習(xí)的信心。

三、結(jié)合微課程，促進(jìn)教學(xué)均衡

《算法與程序設(shè)計(jì)》教材用到的編程軟件是Visual Basic，它簡單易用，容易上手，對于初次接觸編程的學(xué)生來說，難度不是很大。當(dāng)然，對于從農(nóng)村考入高中的學(xué)生而言，由于初中沒有什么條件接觸電腦，可能還是要花更多的時(shí)間熟悉這個(gè)軟件。用VB進(jìn)行編程，主要分兩個(gè)部分：一個(gè)部分是界面設(shè)計(jì)，另一部分就是在界面的控件里編寫相應(yīng)的代碼。下面我主要介紹對界面部分的教學(xué)心得。其中VB界面的學(xué)習(xí)主要包括常用控件、屬性、資源管理器的學(xué)習(xí)，這些內(nèi)容，學(xué)生只要熟悉操作，一般都可以掌握，而利用微課程的優(yōu)點(diǎn)，可以讓不同進(jìn)度的學(xué)生通過自學(xué)微課程，迅速縮小學(xué)習(xí)差距。具體做法如下：教師在課前精心組織，以VB常用控件的使用、屬性設(shè)置為重點(diǎn)，利用微課錄制軟件Camtasia Studio把教師的講解聲音和操作錄制成一個(gè)6分鐘左右的視頻，這樣在課堂上教師只要把這個(gè)視頻分發(fā)給學(xué)生或者放在教學(xué)平臺上，學(xué)生就可以隨時(shí)通過這個(gè)視頻給自己查缺補(bǔ)漏，完成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的均衡。當(dāng)然，在學(xué)習(xí)到語法內(nèi)容時(shí)，也可以利用微課程來進(jìn)行輔助教學(xué)，比如前面接受的三種程序結(jié)構(gòu)，涉及語法知識，教師同樣可以預(yù)先錄制好語法講解的微課程，滿足學(xué)生的不同需求。

在我看來，《算法與程序設(shè)計(jì)》是一門技術(shù)型課程，教師不能按部就班地照著課本的內(nèi)容講解。因?yàn)橹v授這門課的目的不是單純地讓學(xué)生識記那些語法語句，而是要讓學(xué)生掌握VB語言這個(gè)工具，解決實(shí)際的一些與數(shù)學(xué)相關(guān)的問題。正所謂“授之以魚，不如授之以漁”，學(xué)生只有真正掌握并會運(yùn)用VB語言，才能在碰到問題時(shí)加以解決。因此，本文中提到的教學(xué)措施和手段，目的在于構(gòu)建能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、提高教學(xué)效率的課堂模式，踐行新課程中培養(yǎng)學(xué)生動手能力的要求。