打比方：讓程序設(shè)計不再“曲高和寡”

程佑寅

摘要：初中階段的信息技術(shù)課程越來越強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計和計算思維，然而這一學(xué)段的程序設(shè)計課程中不少概念、算法較為抽象難懂。如果將“比喻教學(xué)法”應(yīng)用到程序設(shè)計課程中，就可以幫助學(xué)生更好地理解新學(xué)知識，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計教學(xué)；比喻教學(xué)法； 應(yīng)用案例

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9094（2017）02B-0098-03

一、問題的提出

程序設(shè)計是信息技術(shù)教育的傳統(tǒng)內(nèi)容?！痘A(chǔ)教育信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2012版）》中，小學(xué)、初中和高中三個學(xué)段均包含了算法與程序設(shè)計的內(nèi)容，江蘇省最新版的初中信息技術(shù)教材中的“程序設(shè)計”部分，也從以前的九年級選修內(nèi)容調(diào)整到八年級下學(xué)期的必修內(nèi)容。讓學(xué)生體驗程序設(shè)計思想和算法思維，是初中階段程序設(shè)計教學(xué)的重要目標(biāo)。

蘇教版八年級信息技術(shù)教材中，選用高級程序設(shè)計語言VisualBasic進(jìn)行教學(xué)。很多初次接觸到程序設(shè)計的學(xué)生對于設(shè)計計算機(jī)程序非常感興趣，但是每當(dāng)學(xué)習(xí)到諸如數(shù)據(jù)類型、算法等基礎(chǔ)知識時，課堂反應(yīng)和學(xué)習(xí)效果往往不盡理想。不少學(xué)生認(rèn)為這些概念和算法過于抽象，教材上對這些概念的解釋晦澀難懂，一定程度上影響了學(xué)習(xí)的信心與學(xué)習(xí)的效果。

如何讓“曲高和寡”的程序設(shè)計知識更加通俗易懂，引領(lǐng)學(xué)生更好、更快地掌握這些概念和算法？這是一線的信息技術(shù)教師研究的熱點和難點。我們嘗試使用“比喻法”進(jìn)行教學(xué)，收到了良好的成效。

二、比喻教學(xué)法在初中程序設(shè)計課程中的應(yīng)用

比喻就是“打比方”，即根據(jù)事物之間的相似點，把某一事物比作另一事物，把抽象的事物變得具體，把深奧的道理變得淺顯。比喻教學(xué)法，就是在教學(xué)過程中通過打比方的方法，將兩個本質(zhì)不同但又有相似點的事物建立起聯(lián)系，使抽象的概念和理論知識更為生動、淺顯易懂，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的有意和無意注意力，增強(qiáng)教學(xué)的效果。

1.用比喻解釋程序設(shè)計的基礎(chǔ)概念

程序設(shè)計課程的難點之一在于基礎(chǔ)概念較多且較難理解，例如常量、變量、數(shù)據(jù)類型等等。對此，我們在教學(xué)中一般采用比喻的方法幫助學(xué)生理解這些抽象的概念。

我們把“變量”比喻成橡皮泥。因為變量是在程序中值會發(fā)生變化的量，就像學(xué)生經(jīng)常把玩的橡皮泥一樣——它們是會變的。例如語句LET A=1：LET A=3：LET A=5：PRINT A，這段程序的作用是在給變量A進(jìn)行多次賦值，變量A的值從1變成了3，最后變量A的值是5。這個過程就好像學(xué)生把玩橡皮泥：先捏成圓形，再捏成長條形，最后捏成方塊形，橡皮泥最后的形狀是由最后一次塑型決定的，這恰好與一個變量多次賦值之后，值是由最后一次賦值的內(nèi)容決定的一樣。

而在介紹“常量”這一概念時，我們通常會把它比喻成一塊堅硬的石頭。因為在不破壞石頭原有結(jié)構(gòu)的情況下（比如打碎或融化），石頭的形狀是不會發(fā)生改變的。而常量便是在程序中值不會發(fā)生變化的量，“不會發(fā)生改變”就是石頭和常量的共同點，所以石頭可以作為常量的比喻對象。

2.用比喻區(qū)分IF語句的三種格式

在講解分支語句時，我們通常要介紹三種不同形式的分支語句，即：

（1）完整的行IF語句：IF<判斷條件> THEN <語句1>ELSE<語句2>

（2）不完整的行IF語句：IF<判斷條件> THEN<語句1>

（3）塊IF語句：

IF <判斷條件> THEN

<語句組1>

ELSE

<語句組2>

END IF

這三種不同格式的IF語句各有特點，且書寫格式不盡相同，很容易出錯。

在學(xué)習(xí)了完整的行IF語句之后，學(xué)生要學(xué)習(xí)沒有ELSE <語句2>的不完整行IF語句。我們會用小壁虎的尾巴作比喻，即小壁虎的尾巴有時候會斷掉，但是不會死。這是因為在某些情況下，程序只需要在滿足條件之后執(zhí)行<語句1>，而對于不滿足判斷條件的情況時，程序不做任何改變，所以可以不用后半部分的ELSE <語句2>，程序也能正確運(yùn)行。這樣不完整的行IF語句和斷尾的小壁虎一樣依然可以正常生存。

在講解完整的行IF語句和塊IF語句的區(qū)別時，我們通常將之比喻為一杯水倒在寬口的大燒杯中與倒在細(xì)長的試管里，水面的高度是有區(qū)別的。這是因為行IF語句是把判斷條件、語句1、語句2寫在一行，這樣在視覺上看IF語句會顯得“寬而扁”；而塊IF的格式則是將判斷條件、語句組1、語句組2分別寫在不同行上，并且要在最后加上END IF作結(jié)尾，這樣的IF語句在視覺上看則會顯得“窄而高”。需要強(qiáng)調(diào)的是，塊IF語句和完整的行IF語句的作用是一樣的，只不過書寫格式不同而已，當(dāng)然，塊IF語句更適合于多語句組的情況。

3.用比喻揭示初級算法的執(zhí)行過程

講解如何在三個數(shù)中找到最大數(shù)時，我們會把計算機(jī)的“兩兩比較”過程比喻成“三個學(xué)生打擂臺”：首先選擇一個學(xué)生作為擂主，第二位學(xué)生上場打擂（例如比身高），如果打擂成功則擂主換成第二位同學(xué)，否則擂主不變；最后，第三位學(xué)生上場和擂主打擂，如果打擂成功，則擂主換成第三位同學(xué)，否則擂主不變。經(jīng)過兩次打擂之后，擂主就是要找的人。可以用如下程序表示這一過程：

DIM AS INTEGER A，B，C，MAX ‘定義變量A，B，C，MAX

INPUT A，B，C ‘從鍵盤輸入A，B，C的值

MAX=A ‘把A設(shè)為擂主

IF B>MAX THEN MAX=B ‘B打擂，如果成功則擂主變成B

IF C>MAX THEN MAX=C ‘C打擂，如果成功則擂主變成C

PRINT MAX ‘打印擂主

SLEEP：END ‘結(jié)束

在講授“打擂臺”算法時，我們還可以請三位學(xué)生親身示范打擂的過程，這樣，可以更好地幫助他們理解和熟悉計算機(jī)算法的執(zhí)行過程，算法思維也在游戲的過程中得到了進(jìn)一步的內(nèi)化。

三、在程序設(shè)計課堂上運(yùn)用比喻教學(xué)法的注意點

上述只是本人在教學(xué)過程中運(yùn)用“打比方”的個別例子，在初中程序設(shè)計課程中還有很多問題，可以拿現(xiàn)實生活中的例子去形象地講解。當(dāng)然，打比方要打得好，如果比方打得不好，或者說打得不恰當(dāng)，那就起不到幫助學(xué)生理解疑難問題的目的了。

1.比喻不能“喧賓奪主”

所有的教學(xué)手段都是服務(wù)于課堂教學(xué)的，比喻教學(xué)法也不例外。對于一些晦澀難懂的概念，我們可以借助比喻，讓學(xué)生更好地理解抽象的概念。但是，并不是所有的知識點都是抽象的，或者都可以找到合適的比喻。如果比喻過多過濫，往往會浪費(fèi)寶貴的課堂時間，增加學(xué)生理解比喻的難度，從而偏離服務(wù)課堂的主旨。我們不能無視教材中對于程序設(shè)計基礎(chǔ)概念和算法的經(jīng)典描述，對于這些，初學(xué)時可能難懂，但是當(dāng)學(xué)生通過比喻法理解了之后，便要重新回歸理性，將感性的、具體的知識內(nèi)化為理性的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍?，這樣才更加符合程序設(shè)計的學(xué)科特點。

2.喻體要常見易懂

試想一下，如果我們將一個抽象的概念比喻成另一個學(xué)生不熟悉或者很少見的事物時，學(xué)生能很好地理解這個概念么？答案無疑是否定的。比喻法就是要讓學(xué)生形成知識的正向遷移，學(xué)生首先要熟悉比喻物是什么，然后才能將比喻物的知識結(jié)構(gòu)遷移到抽象的概念之中，在腦海中構(gòu)建起自己對于新知識的理解。教師要選擇學(xué)生“耳熟能詳”的常見實物作為比喻的對象，這樣才能便于學(xué)生更好、更快地掌握這些概念。

3.喻體要特征鮮明

教師要對比喻對象和被比喻對象的特點進(jìn)行認(rèn)真概括，找到它們的相似點，引領(lǐng)學(xué)生通過這些相似點搭建一座“知識橋”，更好地理解新概念。如果在教學(xué)時隨意打比方，在比喻對象和被比喻對象之間“生拉硬拽”，學(xué)生找不到兩者的相似點，反而會越學(xué)越糊涂。

責(zé)任編輯：宣麗華