經(jīng)歷編程

　　經(jīng)歷編程是指以學(xué)生為中心，通過創(chuàng)設(shè)特定的情境，在經(jīng)歷中體驗(yàn)，在感受中體會(huì)，采取分而治之的思想，逐漸使學(xué)生感受到用編程的方法來解決實(shí)際問題的魅力所在，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到制作、調(diào)試的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提升信息素養(yǎng)。
　　
　　■ 以實(shí)例教程和問題解決的思路入手，前導(dǎo)課程要激發(fā)學(xué)生的興趣
　　
　　以往的教材，開篇時(shí)總是喜歡展示計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷程、常量、變量、關(guān)系運(yùn)算符、函數(shù)等理論知識(shí)，讓初中教師和學(xué)生無所適從。我認(rèn)為，不如讓學(xué)生看很多實(shí)例，然后通過欣賞實(shí)例、修改代碼等簡單操作經(jīng)歷編程的過程，體驗(yàn)編程的樂趣。具體來說，我在上程序設(shè)計(jì)的第一節(jié)課時(shí)，先發(fā)給每個(gè)學(xué)生一個(gè)軟件包，里面有這個(gè)學(xué)期要學(xué)到的很多實(shí)例，如簡易文本編輯器、小車飛馳、碰碰球、猜數(shù)字游戲、五子棋等，然后提出如下的問題。
　　“簡易文本編輯器”如何增加綠色字的設(shè)置代碼呢？看一下圖1所示的圖片。
　　“小車飛馳”如何讓小車跑得比飛碟快呢？看一下圖2所示的圖片。
　　
　　 “碰碰球”如何讓小球在豎直方向移動(dòng)？“五子棋”程序還有哪些不足之處？……雖然是第一節(jié)課，但初中學(xué)生憑著不多的英文單詞和其他學(xué)科的知識(shí)遷移，基本上可以通過觀察——猜想——實(shí)踐的方法，解決所提的問題。這樣的開場白是從整體入手，讓學(xué)生對(duì)本學(xué)期所學(xué)的內(nèi)容有一個(gè)宏觀的感受。
　　
　　■ 讓學(xué)生通過模仿和猜測，利用電腦對(duì)已有的代碼做實(shí)驗(yàn)
　　
　　在以教師、電腦和學(xué)生三者構(gòu)建的學(xué)習(xí)環(huán)境里，學(xué)生對(duì)電腦的親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)往往比教師苦口婆心的講授更有效。例如，“小車飛馳”一課，上課時(shí)教師先直接將源程序發(fā)給學(xué)生，請(qǐng)學(xué)生通過回答提出的問題來理解程序當(dāng)中的關(guān)鍵語句，為便于討論，可以通過BBS互動(dòng)交流。相關(guān)的圖形界面如圖2所示，下面僅列出源代碼和相應(yīng)問題。
　　
　　■ 一題多講，層層深入，夯實(shí)基礎(chǔ)，重點(diǎn)突破
　　
　　有的實(shí)例因?yàn)樯婕拜^多的知識(shí)，未必能在一個(gè)課時(shí)內(nèi)完成，而初中信息技術(shù)課通常是沒有連堂的，這時(shí)就可以考慮將一個(gè)實(shí)例分解到幾個(gè)連續(xù)的課程中去，逐步講述。如“小車飛馳”一課第一次提到了For循環(huán)，這是整個(gè)課程中較為重要的一個(gè)內(nèi)容，而要理解好循環(huán)語句，則必須先講清賦值語句中的“累加”語句，所以上面所列的教學(xué)內(nèi)容，事實(shí)上是“小車飛馳”For循環(huán)第二個(gè)課時(shí)的內(nèi)容，第一個(gè)課時(shí)增加了一個(gè)“向左走、向右走”的實(shí)例（如圖3所示）。
　　
　　這一課時(shí)的主要教學(xué)流程包括以下部分。
　　要想讓小車移動(dòng)-->就必須知道它當(dāng)前的位置-->學(xué)會(huì)按“分類序”看小車的屬性值。
　　簡述賦值累加語句car.left = car.left + 50的含義。
　　適當(dāng)拓展：增加向上走和向下走的按鈕；了解VB的其他事件，試著在網(wǎng)上查找keydown事件，利用鍵盤上的方向鍵控制小車上下左右移動(dòng)。
　　
　　■ 調(diào)試是程序設(shè)計(jì)最基本的步驟之一，可以將調(diào)試方法當(dāng)做正課來講
　　
　　任何程序的正常運(yùn)行都需要經(jīng)過調(diào)試。其實(shí)，調(diào)試不單是編程解決問題的基本步驟，在講解程序的過程中也是必要的手段。例如，我在講分支或循環(huán)語句時(shí)，利用VB的“逐語句”（快捷鍵F8）功能，學(xué)生可以很清楚地看到程序在實(shí)際運(yùn)行過程中是選擇了哪一個(gè)分支，循環(huán)重復(fù)執(zhí)行了多少次等，如圖4所示的“猜數(shù)字游戲”，題目如下：由電腦隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)100以內(nèi)的整數(shù)，看你需要幾次才能將這個(gè)數(shù)猜出來。如果一次猜中，得分為100分，每猜多一次則減10分，直到猜中為止。程序輸出最后的得分。
　　
　　采用“單步調(diào)試”時(shí)電腦會(huì)用黃色清楚地顯示當(dāng)前將要執(zhí)行的語句，如圖6。如果所猜測的數(shù)比隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)大，程序只執(zhí)行上面的分支，即輸出“大了！”，然后跳出分支語句。我之所以認(rèn)為這個(gè)環(huán)節(jié)非常重要是因?yàn)椴簧俪鯇W(xué)者以為分支語句兩邊都要執(zhí)行。
　　我們編寫程序時(shí)往往很難一次通過，總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的錯(cuò)誤，語法問題也許可以一眼看出來，但算法或邏輯錯(cuò)誤就未必了。比如說，還是這個(gè)“猜數(shù)字游戲”，雖然能夠滿足基本的要求，但奇怪的是，當(dāng)最后猜中的時(shí)候，程序會(huì)先顯示“小了！”的提示，然后再出現(xiàn)得分，這顯然是不合邏輯的，但問題出在哪里呢？
　　我們可以通過調(diào)試菜單里面的“添加監(jiān)視”和“逐語句”兩個(gè)手段分析這個(gè)問題。基本策略是：讓程序顯示那個(gè)隨機(jī)數(shù)X，然后第一遍就猜這個(gè)數(shù)，“單步執(zhí)行”程序，觀察是否還會(huì)出現(xiàn)“小了！”的提示。具體操作如下。
　　1. 按F8快捷鍵單步執(zhí)行程序，依次執(zhí)行語句的第1、2、3、4、5行，在第6行語句處停住（語句行在圖7中通過注釋語句標(biāo)出來了）。
　　2. 選中變量X，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的對(duì)話框中選擇“添加監(jiān)視”按鈕（如圖5所示），然后在出現(xiàn)的“添加監(jiān)視”窗口直接選擇“確定”按鈕，這時(shí)，在程序的下面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“監(jiān)視窗口”（圖6）。
　　
　　3. 按F8繼續(xù)執(zhí)行程序，會(huì)發(fā)現(xiàn)“監(jiān)視窗口”中變量X的值變成了當(dāng)前產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，不妨假設(shè)為47。
　　4. 繼續(xù)按F8執(zhí)行第7行，第8行語句，在彈出的InputBox框中輸入47（如圖7所示）。
　　5. 繼續(xù)按F8，會(huì)發(fā)現(xiàn)程序依次執(zhí)行的是第9、10、12、13、14、15行，然而才跳回第7行判斷X與Y的關(guān)系，因?yàn)榇藭r(shí)X等于Y，所以直接跳到16行。
　　這樣，問題就表現(xiàn)得很清楚了，其原因在于算法有誤。設(shè)計(jì)者將表達(dá)式X<>Y作為DO循環(huán)的判斷條件，因?yàn)閥的初值為零，而x為隨機(jī)數(shù)，所以表達(dá)式X<>Y的值為真，執(zhí)行循環(huán)語句。第8行，y的值被更新了；第10行，條件表達(dá)式XY和X=Y兩種情況分析，而不要以為X=Y的情況已被排除了，因?yàn)榇藭r(shí)的y值已變化了，程序的錯(cuò)誤之一就是在分支語句里沒有分析X=Y時(shí)的情況。
　　另外，正因?yàn)樗惴ú徽_，程序的可讀性也差，如前面第3行，score賦初值為110，第4行，Y的初值為0，比較累贅，為了方便猜數(shù)，修改后的程序還特別增加了a和b兩個(gè)變量，通過提示信息，使參加游戲的人每次能縮小猜測范圍，這些是程序人性化設(shè)計(jì)的一個(gè)典型案例。其他的調(diào)試方法如設(shè)置斷點(diǎn)等也可以給學(xué)生介紹，在此就不一一列舉了。
　　
　　■ 適當(dāng)體現(xiàn)可視化程序設(shè)計(jì)的特色
　　
　　類似VB的可視化編程環(huán)境，能夠讓學(xué)生利用軟件本身所提供的各種控件，像搭積木一樣構(gòu)造應(yīng)用程序的各種界面，然后再編寫少量的代碼就可以了，和以前DOS環(huán)境下的程序設(shè)計(jì)軟件如QBasic等相比，所設(shè)計(jì)的程序界面更漂亮，程序更實(shí)用，操作更簡單，所以更容易讓學(xué)生們有成就感。對(duì)于初中生而言，這些程序與他們?nèi)粘Ｋ佑|到的應(yīng)用軟件更為接近，能培養(yǎng)他們的自信心，增加他們對(duì)程序的認(rèn)同感。前面所提到的“簡易文本編輯器”“小車飛馳”等就是這樣的例子，下面再列舉一個(gè)VB設(shè)計(jì)的兩個(gè)小程序界面：“調(diào)色板”（如圖8），這些都是傳統(tǒng)編程工具極難實(shí)現(xiàn)的，而用VB實(shí)現(xiàn)起來只需要幾分鐘，我們何樂而不為呢？
　　
　　■ 培養(yǎng)良好的編程習(xí)慣
　　
　　良好的習(xí)慣是成功的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程過程中，教師要親自示范，從點(diǎn)滴入手。如給VB的對(duì)象命名時(shí)，一般約定對(duì)象名由3個(gè)小寫字母組成的前綴（指明對(duì)象的類型）和表示該對(duì)象作用的字符組成，如cmdStart表示“開始命令按鈕”，而optRed表示“紅色選項(xiàng)按鈕”等，雖然初中學(xué)生單詞量有限，但在最初的時(shí)候培養(yǎng)的好習(xí)慣可以終身受益。