優(yōu)化程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生多樣思維

王芳

摘 要：從綱要出發(fā)，通過具體的教學(xué)實(shí)例闡述如何優(yōu)化教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生在程序設(shè)計(jì)變式練習(xí)中領(lǐng)會(huì)具有廣泛遷移意義的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生多樣思維。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法；多樣思維；一題多解

在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中對(duì)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的整體建構(gòu)要始終放在教學(xué)的首要地位，程序設(shè)計(jì)模塊不是孤立的，知識(shí)的習(xí)得不僅依賴于原有的信息技術(shù)知識(shí)，而且依賴于其他方面的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，它們共同構(gòu)成學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)”的知識(shí)與能力準(zhǔn)備。

一、一題多解，明白算法的多樣性

在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，通常要求一個(gè)問題使用多種解法，這是鍛煉數(shù)學(xué)思維、衡量數(shù)學(xué)能力和素質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)志。同樣在程序教學(xué)中，這種方法也可以促成學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的深刻理解，同時(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、效率思維、計(jì)算思維等都大有裨益。一題多解可以培養(yǎng)學(xué)生從不同角度、不同側(cè)面去分析問題和解決問題，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、拓寬解題思路，還可以豐富教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也使授課變得生動(dòng)、有趣。這類題目以啟發(fā)式為主，學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中培養(yǎng)自己的多種思維能力。

二、范例拓展法，推進(jìn)思維的寬度

范例拓展法的顯著表現(xiàn)是教師的教和學(xué)生的學(xué)，都是圍繞實(shí)例來完成，使學(xué)生通過積極主動(dòng)地運(yùn)用學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行自主探索和互相協(xié)作學(xué)習(xí)，在完成教師教的實(shí)例同時(shí)，遷移算法完成拓展實(shí)例。它有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，它尤其適合程序設(shè)計(jì)教學(xué)。

例如：求1+2+3+4+5+…+99的和，并打印。

拓展：求S=1+（1+2）+（1+2+3）+…+（1+2+3+…+20）的值。（求和的拓展）

拓展：費(fèi)波拉契數(shù)列，第三項(xiàng)是前二項(xiàng)之和，1、1、2、3、5、…，打印前30項(xiàng)。（求和的拓展）

拓展：求1×2×3×4×5…×9的乘積（通過求和拓展到求積）

拓展：求S=1×2+3×4+5×6+…+99×100的值。（求和、求乘積的組合拓展）

范例拓展法在程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，一方面，教師通過舉例把知識(shí)點(diǎn)講解得更清楚，還可以進(jìn)一步延伸新的實(shí)例，對(duì)后續(xù)的課程講解做好鋪墊，打好基礎(chǔ)；另一方面，學(xué)生在范例的驅(qū)動(dòng)下思考和學(xué)習(xí)，能夠幫助他們理解所學(xué)知識(shí)的邏輯關(guān)系和整體結(jié)構(gòu)。

三、問題逐層遞進(jìn)，推進(jìn)思維的深度

學(xué)生有兩個(gè)發(fā)展水平，一是現(xiàn)有發(fā)展水平，另一個(gè)是最近發(fā)展區(qū)。最近發(fā)展區(qū)是指學(xué)生僅靠自己的獨(dú)立活動(dòng)不能解決的問題，但經(jīng)教師啟發(fā)、幫助可以達(dá)到的發(fā)展水平。不同思維層次之間是相互關(guān)聯(lián)的，前一層次的學(xué)習(xí)是后一層次的基礎(chǔ)，后一層次的學(xué)習(xí)是前一層次的發(fā)展，所以教師預(yù)設(shè)的教學(xué)過程要關(guān)注學(xué)生思維的遞進(jìn)關(guān)系，程序設(shè)計(jì)中的問題要有層次性，既要適合學(xué)生現(xiàn)有的思維水平，又要考慮為下一個(gè)思維階段的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

例如：從交換兩個(gè)變量的值到求最大數(shù)再到數(shù)值的排序。

1.理解交換兩個(gè)變量值的含義

SWAP（A，B）

2.求10個(gè)數(shù)中的最大數(shù)。模擬查找的過程，假設(shè)將第一個(gè)數(shù)設(shè)為最大數(shù)，每次用第一個(gè)數(shù)與后面的數(shù)比較，若小于后面的數(shù)則交換兩個(gè)數(shù)，否則不交換，重復(fù)，一直到與最后一個(gè)數(shù)比較完為止。

MAX=A（1）

RORJ=2 TO 10

IF MAX

NEXT J

PRINT MAX

3.已知10個(gè)數(shù)，請(qǐng)將它們從大到小排序。在第二個(gè)問題上層次遞進(jìn)，分別求剩余9個(gè)數(shù)中最大的數(shù)，剩余8個(gè)數(shù)中最大的數(shù)，剩余7個(gè)數(shù)中最大的數(shù)……由此可以演變?cè)谶x擇排序的程序段。

FOR I = 1 TO 9

FOR J = I + 1 TO 10

IF A（I） > A（J） THEN SWAP A（I）， A（J）

NEXT J

NEXT I

FOR I = 1 TO 10

PRINT A（I）；

NEXT I

已有的教學(xué)實(shí)踐證明，只要遵循教學(xué)規(guī)律，精心設(shè)計(jì)，遞進(jìn)的問題設(shè)計(jì)必將在程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，成為教師教學(xué)的有效手段。

四、體驗(yàn)軟件開發(fā)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)

這里的綜合實(shí)例不是獨(dú)立的大型的項(xiàng)目，而是學(xué)生通過對(duì)范例的模仿與改造，體驗(yàn)簡(jiǎn)單問題的解決過程，把握程序設(shè)計(jì)的脈絡(luò)后，再進(jìn)行逐步細(xì)化不斷提升，最后讓學(xué)生參與簡(jiǎn)單軟件的“開發(fā)過程”，這個(gè)過程可以是獨(dú)立的，也可以通過合作完成，或者只是將現(xiàn)成的程序模塊進(jìn)行組裝，其目的在于讓學(xué)生從方法與過程上體驗(yàn)軟件開發(fā)的完整流程，形成程序設(shè)計(jì)的整體觀念，感悟程序設(shè)計(jì)的樂趣，這個(gè)過程應(yīng)該是一個(gè)從整體到局部再到整體的螺旋上升過程。

程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法上，應(yīng)該從微觀著手，做宏觀把握，多從學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)組織內(nèi)容，貴在方法與過程的體驗(yàn)，注重知識(shí)間的相互聯(lián)系，善于引導(dǎo)學(xué)生在變式練習(xí)中領(lǐng)會(huì)具有廣泛遷移意義的知識(shí)，感悟“程序設(shè)計(jì)”的一般規(guī)律及基本的思想方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)”的興趣，在方法與過程的體驗(yàn)中體會(huì)成就感。

參考文獻(xiàn)：

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