改善程序設(shè)計(jì)教學(xué)效果方法

1、改善程序設(shè)計(jì)教學(xué)效果方法    摘要：程序設(shè)計(jì)相對(duì)于網(wǎng)頁(yè)制作等操作性的內(nèi)容，顯得更枯燥、更難理解，學(xué)生往往不愿意學(xué)。如何做才能改變學(xué)生這種不愿學(xué)的狀況呢？本文提出了四種應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的方法，在實(shí)踐中取得了良好的效果。四種方法具體是：由淺入深法、分層簡(jiǎn)化法、指引誘導(dǎo)法、聯(lián)系實(shí)際法。   關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)教學(xué)   在高中信息科技教學(xué)內(nèi)容中，程序設(shè)計(jì)也許是學(xué)生最不愿意學(xué)的部分了，因?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)相對(duì)于網(wǎng)頁(yè)制作等操作性的內(nèi)容，顯得更枯燥、更難理解。作為教師，如何做才能改變學(xué)生這種不愿學(xué)的狀況呢？究其根本，就是要把程序設(shè)計(jì)課程由難變易，由枯燥

2、變有趣。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，筆者總結(jié)出一些自己的方法，具體有：由淺入深法、分層簡(jiǎn)化法、指引誘導(dǎo)法、聯(lián)系實(shí)際法。   一、由淺入深法   由淺入深法是指由簡(jiǎn)單的問(wèn)題入手，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入、循序漸進(jìn)地解決問(wèn)題的方法。這種方法的作用有兩點(diǎn)：1有助于學(xué)生理解問(wèn)題，鞏固掌握所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，為解決復(fù)雜問(wèn)題打好基礎(chǔ)；2有利于實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)。淺顯的內(nèi)容使基礎(chǔ)較差的學(xué)生“吃得進(jìn)，消得了”，較難的內(nèi)容使較好的學(xué)生“跳一跳，摘得到”。   具體作法是：把復(fù)雜問(wèn)題分解成幾個(gè)難易不同的小問(wèn)題，每個(gè)問(wèn)題都是解決下一個(gè)較難問(wèn)題的基礎(chǔ)，從而使學(xué)生能循序漸進(jìn)、逐層深入地解決問(wèn)題。  

3、 案例1：通過(guò)例題練習(xí)，鞏固程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)。   例題：設(shè)計(jì)一個(gè)算法，計(jì)算某班每位學(xué)生語(yǔ)數(shù)外三門課的總分。（要求：該算法可以適用于不同人數(shù)的班級(jí)）。   筆者將這道題設(shè)計(jì)成循序漸進(jìn)的三個(gè)小問(wèn)題：   1）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，用于計(jì)算自己在本次月考中語(yǔ)數(shù)外三門課的總分；   2）在上題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)算法，要求可以計(jì)算輸出班上所有人三門課的總分（本班人數(shù)為50人）；   3）修改第2小問(wèn)的算法，使算法可以適用于人數(shù)不同的各個(gè)班級(jí)。   上述第一問(wèn)只需計(jì)算一個(gè)人的總分，用一個(gè)簡(jiǎn)單的順序結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)，學(xué)生基本上都做出

4、來(lái)了；第二問(wèn)要計(jì)算50個(gè)人的總分，也就是把第一問(wèn)的順序結(jié)構(gòu)重復(fù)執(zhí)行50次，這要用到計(jì)數(shù)控制的循環(huán)結(jié)構(gòu)，在復(fù)習(xí)了循環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖后，多數(shù)學(xué)生也基本可以做出來(lái)；第三問(wèn)則是把第二問(wèn)中用來(lái)作計(jì)數(shù)控制的常量50用變量N來(lái)代替，N則由用戶輸入。對(duì)于第三問(wèn)，反應(yīng)快的學(xué)生很快就能做出來(lái)，而其他學(xué)生在經(jīng)過(guò)講解后也都有茅塞頓開(kāi)的感覺(jué)。   在使用由淺入深法前，把這種類型的題目講解給學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生比較難理解接受，而且印象不深，下次做到此類型題目時(shí)還是要想半天。在使用了由淺入深法后，學(xué)生再做同類型的題目時(shí)就不再有困難了，而且對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用也加深了理解。   由淺入深法適宜于為學(xué)生打基礎(chǔ)、鞏固所

5、學(xué)知識(shí)時(shí)使用。特別是對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，由淺入深法能給他們的理解創(chuàng)造一個(gè)臺(tái)階式的過(guò)程，便于他們對(duì)問(wèn)題的理解和技能的掌握。但對(duì)于較好的學(xué)生，就不能一味地使用由淺入深法，否則他們的思維永遠(yuǎn)都是跟著老師的思路走，沒(méi)有自己的創(chuàng)新。對(duì)于基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生，教師就應(yīng)使用下面的方法：分層簡(jiǎn)化法。   二、分層簡(jiǎn)化法   分層簡(jiǎn)化法就是把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，并且分成難易不同的幾個(gè)層次，在解題時(shí)，就按由易向難的層次逐層解答，最終把問(wèn)題解決。聽(tīng)起來(lái)，這種方法似乎和由淺入深法差不多。其實(shí)最關(guān)鍵的區(qū)別是，分層簡(jiǎn)化的工作不再由老師來(lái)做，而是由學(xué)生自己完成。教師要做的是教會(huì)學(xué)生如何去簡(jiǎn)化問(wèn)題。這種方法提高了學(xué)

6、生用算法解決問(wèn)題的能力，有利于他們對(duì)程序設(shè)計(jì)的理解。   案例2：解決千鎖問(wèn)題。   學(xué)校有1000把鎖和1000名學(xué)生。開(kāi)學(xué)時(shí)學(xué)生在大樓外集合，并一致同意下列計(jì)劃：第一名學(xué)生進(jìn)入大樓后打開(kāi)所有的鎖；然后第二名學(xué)生進(jìn)入大樓并且鎖上編號(hào)為偶數(shù)的鎖；第三名學(xué)生又改變所有編號(hào)為3的倍數(shù)的鎖的狀態(tài)（即把開(kāi)著的鎖鎖上，把鎖著的鎖打開(kāi)）；第四名學(xué)生再改變所有編號(hào)為4的倍數(shù)的鎖的狀態(tài)如此等等。直到1000名學(xué)生全都進(jìn)入了大樓并且改變了相應(yīng)的鎖的狀態(tài)。試問(wèn)哪些鎖最后還開(kāi)著？   學(xué)生乍一看這道題時(shí)，很容易發(fā)懵，這時(shí)教師可引導(dǎo)他們將問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化。   師：同學(xué)們能不能用一

7、句話來(lái)說(shuō)說(shuō)，這道題說(shuō)了一件什么事呢？   生：就是一千個(gè)學(xué)生開(kāi)一千把鎖的問(wèn)題。   師：很好，你說(shuō)的基本正確，但是看清楚題目，只是開(kāi)鎖嗎？   生：把開(kāi)著的鎖鎖上，鎖著的鎖打開(kāi)。   師：對(duì)了，也就是把鎖的狀態(tài)改變。那我們?cè)儆酶_的一句話說(shuō)說(shuō)這是一件什么事？   生：一千個(gè)學(xué)生改變一千把鎖的狀態(tài)這件事。   師：一千個(gè)學(xué)生改變一千把鎖的狀態(tài)，鎖的狀態(tài)變來(lái)變?nèi)?，變得太多，?shí)在太復(fù)雜了。我們可不可以把這個(gè)問(wèn)題簡(jiǎn)單化??？   生甲：一百個(gè)學(xué)生改變一百把鎖的狀態(tài)，就簡(jiǎn)單多了。   生乙：那還不如十個(gè)學(xué)生改變十把鎖的狀態(tài)，

8、不是更簡(jiǎn)單？   師：某某（生乙）說(shuō)的肯定要比某某（生甲）說(shuō)的簡(jiǎn)單，但最簡(jiǎn)單的情況是什么呢？   生甲：那就是一個(gè)學(xué)生改變一把鎖了。   師：對(duì)。我們?cè)谒伎紡?fù)雜問(wèn)題時(shí)，首先可以把這個(gè)復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)化到不能再簡(jiǎn)化的地步為止，然后看看最簡(jiǎn)單的狀態(tài)我們能不能解決。好，下面就請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出一個(gè)學(xué)生改變一把鎖狀態(tài)的流程圖。   經(jīng)過(guò)這樣的引導(dǎo)，原先復(fù)雜的題目簡(jiǎn)化成了只需要簡(jiǎn)單的順序結(jié)構(gòu)就可以解決的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)教師的提示、引導(dǎo)，學(xué)生很容易就畫(huà)出了這簡(jiǎn)單題目的流程圖：        做完了第一步，再往下繼續(xù)引導(dǎo)： &

9、#160; 師：同學(xué)們看到了，如果把千人變千鎖的問(wèn)題最簡(jiǎn)化，變成一人變一鎖就很容易解決了。現(xiàn)在我們把這個(gè)問(wèn)題的難度稍微加大一點(diǎn)，你們想想看，應(yīng)該怎么變呢？   生：（思考中）一個(gè)學(xué)生改變十把鎖的狀態(tài)。   師：對(duì)，很好。這下問(wèn)題就稍微變難了一點(diǎn)，那在上一題的基礎(chǔ)上，我們?nèi)绾斡盟惴ń鉀Q這個(gè)問(wèn)題呢？   生：只要加一個(gè)計(jì)數(shù)控制循環(huán)就可以了。   師：非常好，這下問(wèn)題又進(jìn)一步解決了。接下來(lái)，我們要做的事就是把問(wèn)題逐步的加大難度，直到解決這個(gè)千鎖問(wèn)題。下面各小組討論，看看每一級(jí)的難度應(yīng)該怎么加，就可以使得在前一難度的基礎(chǔ)上只要稍加變化就可以解決問(wèn)題。  

10、; 生：（討論中）   經(jīng)過(guò)討論，最后得出了以下分層方案（由簡(jiǎn)入難）。   分層方案：1一人變一鎖；   2一人變十鎖；   3十人變十鎖；   4第n個(gè)學(xué)生改變n倍數(shù)鎖的狀態(tài)；   5將十改為千，從而解決千鎖問(wèn)題。   對(duì)上述方案的各層進(jìn)行分析，可以看出，各層的關(guān)系是由簡(jiǎn)到難的。   一人變一鎖：用最簡(jiǎn)單的順序結(jié)構(gòu)就可以解決問(wèn)題。   判斷鎖數(shù)是否是學(xué)生數(shù)的倍數(shù)，是，則改變狀態(tài)：在順序結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加一個(gè)判斷，即用分支結(jié)構(gòu)來(lái)解決。（這里用數(shù)組來(lái)表示多把鎖的狀態(tài)）   一人變十鎖：將上面改變鎖狀態(tài)

11、的算法做循環(huán)體，加一個(gè)計(jì)數(shù)器即可實(shí)現(xiàn)。這里用到的是循環(huán)結(jié)構(gòu)；   十人變十鎖：在前面循環(huán)的基礎(chǔ)上，再外加一個(gè)大循環(huán)，即采用嵌套循環(huán)解決問(wèn)題。   結(jié)構(gòu)示意圖表示如下：        經(jīng)過(guò)這樣的分層簡(jiǎn)化后，學(xué)生對(duì)如何解決千鎖問(wèn)題，基本上就比較清楚了，剩下來(lái)的事就是按著層次，由簡(jiǎn)漸難，逐層設(shè)計(jì)算法。每一層的算法都可在前一層的基礎(chǔ)上完成。最后完成的流程圖如下：（設(shè)定變量：鎖的數(shù)目：i 學(xué)生數(shù)目：n 鎖的狀態(tài)：a（i）       經(jīng)過(guò)上述案例的教學(xué)，學(xué)生克服了對(duì)

12、難題的恐懼心理，在遇到一些復(fù)雜問(wèn)題的時(shí)候，也會(huì)自覺(jué)地運(yùn)用各種方法去分析、解決。有些學(xué)生甚至還把這種方法用于數(shù)學(xué)、物理等其他學(xué)科中，收到良好效果。   分層簡(jiǎn)化法適宜于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)已有了較好的掌握時(shí)使用，有利于學(xué)生進(jìn)一步開(kāi)拓思路，發(fā)展思維，提高分析、解決問(wèn)題的能力。在具體使用時(shí)，和教師的循循善誘還是分不開(kāi)的。   三、指引誘導(dǎo)法   指引誘導(dǎo)法是指在學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題的方法。這種方法助于突破學(xué)生的思維瓶頸，開(kāi)拓思路，使學(xué)生的思維有充分發(fā)揮的空間，同時(shí)也感受到解決難題帶來(lái)的成就感。   案例3：學(xué)生討論，有幾種方法可

13、以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量值的交換？   學(xué)生已經(jīng)想出了用一個(gè)中間變量來(lái)實(shí)現(xiàn)交換的方法。這時(shí)，思維出現(xiàn)瓶頸，無(wú)法跳出用中間變量實(shí)現(xiàn)交換的苑囿。   師：如果不用中間變量，只是用a，b兩個(gè)變量（注：a，b表示需要交換值的兩個(gè)變量）來(lái)表示，可以實(shí)現(xiàn)交換嗎？   生：（思考中）   生甲：是不是a=b，b=a呢？   師：經(jīng)過(guò)a=b后，a變量的內(nèi)容還存在嗎？   生乙：不存在了，a的內(nèi)容被b的內(nèi)容覆蓋了。這種方法肯定不行的。   師：你們可以想想，數(shù)學(xué)中的等式和計(jì)算機(jī)中的賦值語(yǔ)句形式上一樣，但含義是不一樣的。   生丙：計(jì)算機(jī)中等號(hào)

14、兩邊的相同變量是不能對(duì)消的。   生乙：是不是可以a乘b后再除以b來(lái)得到a呢？也就是a=（a*b）/b。   生甲：那有什么用？左右兩邊的a是一樣的，沒(méi)什么意義。   生乙：我想到了，我可以先a=a*b，然后再a=a/b。   生丙：那a中得到的還是a，沒(méi)什么意義。   生甲：咦，那可以b=a/b呀，那b中得到的就是原先a的值了。   生乙：對(duì)對(duì)，最后再a=a/b，就可以把原先b中的值賦給a了。   生丙：我來(lái)整理一下。a=a*b，b=a/b，a=a/b。不錯(cuò)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量值的交換了。咦，好象不對(duì)，a、b不能為零啊

15、。   生：（思考中）   師：你們主要是運(yùn)用了兩個(gè)實(shí)現(xiàn)相反運(yùn)算的運(yùn)算符，這種方法很好，但不能為零，有了局限性。那你們是不是可以考慮另一對(duì)實(shí)現(xiàn)相反運(yùn)算的運(yùn)算符呢？   生乙：對(duì)啊，我們可以用加、減法。   學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，很快就得出用加減法交換兩變量值的方法：a=a+b，b=a-b，a=a-b。   上例的討論中，主要都是學(xué)生在進(jìn)行討論，他們的思想在進(jìn)行碰撞，生出火花，教師只是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提點(diǎn)一下。通過(guò)指引誘導(dǎo)法的使用，學(xué)生的思維得到了充分發(fā)揮的空間，得出的方法以后也不容易忘記，同時(shí)他們也感受到解決難題帶來(lái)的快感和成就感，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的信心

16、，提高了學(xué)習(xí)積極性。具體操作時(shí)需要注意的是，教師的身份是引導(dǎo)者，而不是答案的給出者，而且教師點(diǎn)撥的尺度深淺，要根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)來(lái)看，學(xué)生基礎(chǔ)差的就需要更多的點(diǎn)撥。   四、聯(lián)系實(shí)際法   聯(lián)系實(shí)際法是指通過(guò)在教學(xué)中緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際和他們所熟悉的社會(huì)實(shí)踐，來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一種方法?！皩W(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的熱情和積極性，一定程度上取決于他們對(duì)學(xué)習(xí)素材的感受與興趣?，F(xiàn)實(shí)的、有趣的教學(xué)情境，容易激活學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的情境中產(chǎn)生聯(lián)想和情感共鳴，從而更好地領(lǐng)悟?qū)W習(xí)內(nèi)容，達(dá)到融會(huì)貫通的教學(xué)效果?！倍?lián)系實(shí)際法把教學(xué)與學(xué)生的實(shí)際生活相聯(lián)系，將抽象化為具體，容易創(chuàng)設(shè)與學(xué)生產(chǎn)生

17、共鳴的情境，使枯燥的課堂教學(xué)變得生動(dòng)有趣，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有很大的幫助。同時(shí)，聯(lián)系實(shí)際法也有利于發(fā)展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。具體操作如下。   1了解學(xué)生生活實(shí)際情況，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際生活的問(wèn)題。   2設(shè)置情境，提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生興趣。   3引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題較好地掌握知識(shí)技能。   案例4：循環(huán)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。   師：聽(tīng)說(shuō)你們班下周要進(jìn)行班干部換屆選舉了，是嗎？   生（活躍地）：是。   師：投票時(shí)都應(yīng)該有幾個(gè)統(tǒng)計(jì)票數(shù)的人，你們定好了是誰(shuí)嗎？   生：還沒(méi)有，選舉時(shí)再定吧。

18、  師：老師給你們推薦一個(gè)計(jì)票員，可以嗎？   生：是誰(shuí)啊？   師：老師推薦的計(jì)票員就是：計(jì)算機(jī)。   生（疑惑地）：計(jì)算機(jī)？   師：是啊，就是計(jì)算機(jī)。今天我們來(lái)編寫一個(gè)統(tǒng)計(jì)票數(shù)的程序，計(jì)算機(jī)有了這個(gè)程序，就會(huì)統(tǒng)計(jì)票數(shù)了。   本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)生學(xué)會(huì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，筆者設(shè)計(jì)出統(tǒng)計(jì)票數(shù)這樣的引入方式，一下子就吸引了學(xué)生的注意力，使學(xué)生產(chǎn)生了疑問(wèn)：如何使計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)票數(shù)呢？進(jìn)而使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)下去的興趣，使后面循環(huán)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，達(dá)到事半功倍的效果。需要注意的是，聯(lián)系實(shí)際法引用的例子要適當(dāng)，使用要合理，符合學(xué)生的實(shí)際需要，這樣才能真正引起學(xué)生的興趣，收到良好的效果。   程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中非常重要的部分，對(duì)于提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，發(fā)展學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力都具有很重要的意義。通過(guò)上述四種方法的運(yùn)用，學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣有了極大的提高，積極發(fā)言、積極思考的學(xué)生越來(lái)越多，課堂不再枯燥無(wú)味。“教學(xué)有法，但無(wú)定法，貴在得法”，每一位教師的每一堂課都是千變?nèi)f化的，作為教師，應(yīng)該在教學(xué)中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，歸納方法，使學(xué)生不僅不再排斥程序設(shè)計(jì)這門課，甚至喜歡上這門課，使程序設(shè)計(jì)的課堂變得生動(dòng)有趣，真正成為信息課程學(xué)習(xí)的樂(lè)園。