《C語言程序設計》三層教學法

摘要：程序設計的教學。以興趣教學為主線，從學生感興趣的實例入手，引導學生建立程序思想；適當變換問題，做好學習興趣的保持工作，加深學生對程序結構的理解；適度延伸、拓展問題，加強學生學習興趣的培養，遵循這樣的思路去安排教學內容，最終提高學生們獨立分析問題、解決問題的能力。

關鍵詞：程序設計；興趣；層次

在全面提高學生自身素質的教學改革大潮下，不少教師致力于語言程序設計的教學研究，通過程序設計教學提高學生分析問題、解決問題的能力，從而使學生初步獲取程序設計思想。筆者通過多年的探索，總結了三層次教學法，收到了較好的效果。

第一層次，注重從貼近生活的簡單、有趣的實例入手，引導學生建立程序思想。

⑴貼近生活的有趣實例，更可以激發、調動學生的學習興趣。學習興趣的激發，使專業知識的傳授成為可能，對新知識、新思想的引入起到了鋪墊作用。例如，在利用c語言循環結構程序解決求階乘問題時，先提出問題：“求5！，結果是多少？你能歸納出人腦求階乘一般過程嗎？”學生會很快說出5！是120，經引導也會歸納出人腦求階乘一般過程：①先用1*2，記住結果2；②再用結果2乘3（2*3），記住結果6；③依次用結果乘后面的數，直到5為止。最后，大腦中記下的是1*2*3*4*5的結果120，在此基礎上，向學生提問：想一想，如何用所學的程序思想實現這一過程呢？這種安排充分調動了學生的積極性，并使之維持在最佳狀態，為循環結構程序思想的引入做好了鋪墊。

⑵抓住學生興趣的最佳狀態，注重人腦處理問題向電腦處理問題的遷移過程。仍以編程求5！為例，計算機用變量存放數據，把乘積的結果放在變量s中，s的初值為1（即s=1），按照s=s*1，s=s*2，s=s*3，s=s*4，s=s*5的階乘規則，求出5！的值放入變量s中。我用一個課件演示了這一過程，以強化學生對計算機求解階乘這一過程的認識，初步構建編程的結構思想，完成人腦解決問題模式向編程解決問題模式的遷移。

⑶結合程序設計語言，引導學生建立程序流程圖。流程圖的建立，是完成程序設計的關鍵，確立流程圖的過程，最能鍛煉學生的邏輯思維，從而培養學生分析問題、解決問題的能力。結合求5！問題，可分3步啟發、引導學生完成流程圖：第一步，抓住最基本、最本質的問題，聯系程序設計中的基本結構。上例中，用變量s作為存放階乘的結果，并為變量s賦初值1，i為中間變量，其值的變化范圍為1到5（即為1，2，3，4，5）。在程序的三種基本結構中，用什么結構可以完成這個工作呢？學生們會回答用循環結構。第二步，要把握問題的整體性，聯系程序的基本結構解決實際問題。在求解問題的過程中，第一次（i=1時）s=s*1，第二次（i=2時）s=s*2，第三次（i=3時）s=s*3，第四次（i=4時）s=s*4，第五次（i=5時）s=s*5，變量s在每次運算之后值都是變化的，應怎么辦？引導學生得到s=s*i這個表達式 ；第三步，完善流程圖。根據上述的分析，采用課件分步驟、形象地表現出設計流程圖的思維過程，培養了學生們分析問題和邏輯推理的能力。流程圖如下圖所示。

⑷根據流程圖，由學生寫出程序，同時讓學生上機驗證程序的可靠性。這樣做，可以在讓學生體會程序結構思想的同時，強化他們對程序設計語言的理解與掌握；學生上機親手驗證，保持了濃厚的學習興趣，更有助于對知識的理解與掌握，同時也鍛煉了學生們的上機操作技能。 下面是根據流程圖由學生寫的源程序。

main（）

{ int s=1；

for（i=1；i<=5；i++）

s=s*i；

printf（“5！=%d”，s）；

}

學生通過上機調試，得出結果：5！=120

第二層次，注重學習興趣的保持工作，適當變換問題，加深學生對程序結構的理解。這層次是在第一層次的基礎上引發出來的，目的是讓學生靈活處理問題，真正理解、掌握并消化第一層次中的程序設計思想。為此，要注意以下兩方面。

⑴提問要緊扣上層次解決的問題去設計，在進一步掌握并消化所學知識的基礎上，提高學生對c程序設計思想的認識水平。例如，求5！中，在完成了第一層次教學的基礎上，可提出以下兩個問題：①若求10！，怎么修改程序？②若把i變量的初值改為0，終值改為4，行嗎？為什么？馬上會有學生將源程序的第三行改為for（i=1；i<=10；i++）并運行程序，結果同學們發現屏幕上并沒有如預期想象的那樣給出正確結果，而是顯示出一個錯誤對話框，含義為“數據溢出”，同學們百思不得其解。這時教師提示同學們將程序做一點修改，把變量s定義為長整型long int，試試看運行情況如何？通過“數據溢出”同學們明白了，整型只能表示-32768-32767之間的數，而10！已經超出了整型表示的范圍，所以會出現“數據溢出”的錯誤。同學們將源程序的第三行改為for（i=0；i<=4；i++）并運行，得出結果為“0”，大家經過分析發現中間變量i的起始值不能為0，終值也不能為4，盡管這樣循環也進行了五次，但起始值和終值的不正確，也造成了運算結果的大錯誤，通過這些問題幫助學生理解并消化求階乘的方法；從本質上理解掌握循環結構；掌握用程序設計思想解決求階乘問題的方法；同時也加深了學生們對于循環結構的理解與掌握。

⑵對于提出的問題，教師不要過多提示，要求學生上機實踐，根據實踐結果進行回答，然后教師再做小結，將實際問題理論化，最終突出程序的基本結構，用結構教學來帶動程序語言的學習與掌握。這更有助于培養學生分析問題、解決問題的能力。

第三層次，在一、二層次的基礎上，適度延伸、拓展問題，以拓寬學生利用程序設計思想分析問題、解決問題的思路，同時激發并保持學生學習理論知識的興趣。

⑴對于問題的延伸展開，要注意適度，以能充分應用本節課的程序思想，又有一定的提高為原則。如用程序求階乘的問題，同學們都已會了，那么讓同學們思考：能否用一個程序求1！+2！+3！+4！+5！的值，這個問題多數同學不會立刻有思路，教師就要鼓勵學生們相互探討，尋找解決方案。這一層次的提問，不必立刻求得結論，可適當提示，留做課下作業，讓學生考慮的時間長些，這樣不僅可以加深學生對本節課程序設計思想的理解、把握，還可充分發揮學生們的想象力、創造力，培養他們分析問題、解決問題的能力，使學習興趣更好地保持、延續下去。

⑵注意加強實際問題向程序思想的轉化，使學生們真正把握用程序思想解決實際問題的方法與策略。首先，把復雜問題分解為簡單問題，確立好加工的模塊，使每一個模塊都能用程序設計中的某種基本結構解決。其次，做好各模塊間的關聯，用流程圖描述出來。這樣就實現了實際問題向程序思想的轉化，學生按照流程圖，根據所學語句，就可以很快完成程序的設計。

參考文獻：

[1]C語言程序設計：現代方法（第二版）[美]金著，呂秀鋒，黃倩譯 人民郵電出版社

[2]C語言編程基礎（第三版） 王森主編 中國工信出版社

作者簡介：蔡衛東，男，漢，常熟市濱江職業技術學校，高級講師，本科。