“三段教學(xué)法”在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

聶建鋒

（東莞市常平中學(xué)，廣東 東莞）

隨著《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的發(fā)布，“信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任”等4大信息技術(shù)核心素養(yǎng)逐漸成為人們熱議的話題。其中，計(jì)算思維作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，以其面向?qū)W科的特性受到格外關(guān)注[1]，而程序設(shè)計(jì)教學(xué)是落實(shí)計(jì)算思維的培養(yǎng)的一個(gè)重要載體。

一、“三段教學(xué)法”簡介

傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)一般以知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和演化邏輯組織教學(xué)[2]，先介紹知識(shí)點(diǎn)的語法格式，再通過實(shí)例說明知識(shí)點(diǎn)在程序設(shè)計(jì)中的用法。這種教學(xué)方法的特點(diǎn)是知識(shí)結(jié)構(gòu)比較完整，有利于學(xué)生全面、系統(tǒng)地掌握知識(shí)。另一方面，這種以知識(shí)點(diǎn)為中心的教學(xué)方法也帶來一個(gè)問題，就是學(xué)生容易在學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的過程中只見樹木不見森林,迷失方向。

由于信息技術(shù)課程并非高考科目，對(duì)于零基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)這種相對(duì)抽象的課程，往往存在畏難情緒。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，筆者在校本課程《Python程序設(shè)計(jì)》教學(xué)過程總結(jié)出“三段教學(xué)法”的教學(xué)方法。所謂“三段”，就是把程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程由淺入深、循序漸進(jìn)劃分為三個(gè)階段：認(rèn)識(shí)程序、會(huì)讀程序、會(huì)寫程序，每個(gè)階段的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法見下表。

程序設(shè)計(jì)教學(xué)的“三段教學(xué)法”

二、“三段教學(xué)法”在教學(xué)中的應(yīng)用

（一）認(rèn)識(shí)程序

在教學(xué)的初期，向?qū)W生介紹程序設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)語言的基礎(chǔ)知識(shí)，演示趣味小程序，如猜數(shù)游戲、漢諾塔游戲等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂中讓學(xué)生運(yùn)行現(xiàn)成的Python小程序，熟悉Python語言的編程環(huán)境，體驗(yàn)程序輸入、處理、輸出的執(zhí)行過程，形成“Python程序挺好玩”的初步認(rèn)知。

（二）會(huì)讀程序

在學(xué)生對(duì)Python程序產(chǎn)生好感之后，接下來就要讓學(xué)生從感性認(rèn)知上升為理性認(rèn)知。通過解釋程序語句的含義、借助紙筆運(yùn)算模擬用程序解決問題的過程、請(qǐng)學(xué)生修改程序體驗(yàn)不同的運(yùn)行結(jié)果，不僅使學(xué)生了解Python語言的語法知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)從整體的角度去理解程序，既看到樹木，也看到森林。

同時(shí)，也要注意引導(dǎo)學(xué)生理解程序是怎樣解決問題的，體會(huì)程序中蘊(yùn)含的計(jì)算思維要素，為下一階段設(shè)計(jì)算法、編寫程序做好鋪墊。

閱讀一個(gè)好程序就猶如閱讀一篇好文章，不僅可以從中學(xué)習(xí)編程者排版布局、編程習(xí)慣、編程技巧等，還可以學(xué)習(xí)編程者不同的編程思想。為解決同一個(gè)問題而編寫出來的不同程序，有的紛繁復(fù)雜，有的簡潔易懂，有的漏洞百出，有的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。學(xué)會(huì)閱讀程序、欣賞程序，也是一種學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)必須掌握的重要能力。

（三）會(huì)寫程序

能根據(jù)問題建立模型、設(shè)計(jì)算法并編寫程序解決問題，是計(jì)算思維的顯性體現(xiàn)。

編寫程序可以先從解決簡單的問題開始，如打印輸出自己的姓名、貨幣轉(zhuǎn)換等。對(duì)一些稍復(fù)雜的問題，如猜數(shù)問題、信息加密問題等，可以通過學(xué)生先閱讀示例程序，修改示例程序，理解程序的邏輯流程，再進(jìn)行歸納小結(jié)，最后自己編寫程序的方式來降低直接編寫程序的難度，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感。通過應(yīng)用練習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立建模、設(shè)計(jì)算法與編寫程序的能力。

通過閱讀程序、編寫程序的反復(fù)訓(xùn)練，讓學(xué)生感受、理解邏輯思維與計(jì)算思維的區(qū)別，掌握運(yùn)用計(jì)算思維解決問題的能力。

三、反思

通過對(duì)學(xué)生以匿名的方式進(jìn)行問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，59.6%的學(xué)生學(xué)習(xí)Python的興趣比較高或很高，37.1%的學(xué)生對(duì)學(xué)好Python的信心很強(qiáng)，83.3%的學(xué)生對(duì)Python程序設(shè)計(jì)課程總體表示滿意。

在程序設(shè)計(jì)課程中運(yùn)用“三段教學(xué)法”進(jìn)行教學(xué)，從認(rèn)識(shí)程序開始激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從閱讀程序中感受和學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言，從編寫程序中訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維，由整體到局部、由淺入深、循序漸進(jìn)，降低了學(xué)習(xí)的臺(tái)階和難度，符合學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。

由于筆者所任教的學(xué)校在東莞高中階段屬于中等層次，學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)，因此在教學(xué)過程中主要以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和形成良好編程習(xí)慣為主，以訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維為目標(biāo)。同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容方面也進(jìn)行了適當(dāng)降階處理，期望通過這種方式減少學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的畏懼心理，主要采用一些貼近生活、簡單易懂的問題作為示例，上機(jī)練習(xí)也是多以改寫程序、模仿編程為主，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面還有待進(jìn)一步的研究。