程序設計教學中“潤透”理念的實施策略

許丁文

編程教學，能否講透，決定著教學是否真實有效。因此，教師應放棄固有的知識儲備，和學生在同一起跑線上循序漸進地透析編程項目的每一個環節，讓師生思維同步，確保學生透徹明了。下面，筆者以App Inventor手機編程為例，關注學生思維，實施潤透理念，簡單分享在程序設計教學中如何讓學生透徹明了。程序主要涉及變量、隨機數、順序結構、選擇結構等知識點。為了講透本項目，筆者設計了文字版和圖片版兩個認識維度。

● 猜拳游戲文字版

剪刀石頭布猜拳游戲文字版，用到界面布局、標簽、按鈕三種類型的組件，用于顯示機器手形、人手形、反饋結果、觸發指令等功能。

1.師生體驗

要讓學生明白程序的功能，首先和學生一起體驗分析程序的玩法，程序運行后如圖1所示。

2.邏輯設計

思考一：當出剪刀按鈕被點擊時，界面上有幾個地方發生了變化？學生很容易發現有3個變化（我→剪刀，機器→剪刀或石頭或布，結果→平局或人類贏或機器贏）。

思考二：界面發生變化是在進行什么操作的情況下發生的？學生回答是人點擊了出剪刀按鈕，按鈕觸發了指令讓機器去執行，使得三個位置內容發生變更。從而順利得出，只要為出剪刀按鈕添加指令即可。

思考三：添加怎樣的指令呢？當出剪刀按鈕并點擊時，要實現我→剪刀的變化，需要修改我的什么屬性？學生很容易找到正解的塊語言指令。

思考四：機器標簽顯示的文本有幾種情況？學生：三種。如何表示出三種？這里涉及大學里的數組，為了激發學生的求知欲，必須讓學生清晰地剖析出數組里每個元素和編號的對應關系。第一環節，采用列表，讓學生了解列表代碼（如下頁圖2），列表輸出效果如下頁圖3所示。第二環節，人出剪刀，機器出三個手形，不符合規范。提示通過列表中的索引值，輸出三個手形中的一個，學生探究。第三環節，轉發學生畫面進行剖析，索引值為1時的代碼如圖4所示，運行結果如下頁圖5所示。索引值為2、3時類推。

思考五：索引值為1、2、3是定值，而機器出的手形是隨機的，如何讓索引值為1～3的隨機數呢？提醒通過內置塊數學中的隨機數和變量來實現，學生探究，教師剖析講解，變量聲明定義，賦值，順序執行。

思考六：軟件如何判斷人機對弈的勝負結果？學生很自然想到，如果索引值為1，機器出剪刀，人出剪刀，平局。如果索引值為2，機器出石頭，人出剪刀，機器贏。如果索引值為3，機器出布，人出剪刀，人類贏。自然引出程序設計中的選擇結構，通過內置塊中的控制模塊進行選擇結構的設置，通過數學模塊中的兩個數值相等返回結果為真的表達式，測試出剪刀按鈕代碼（如下頁圖6）。運行結果無誤后，出石頭和出布直接復制代碼，修改對應參數和值的匹配對應關系即可。

經過對六個大問題循序漸進的分析、思考、實踐、探究，絕大多數學生都能輕松地完成項目實施，再利用學生互助，本節課變量、賦值、數組、索引值、數學邏輯運算、順序結構、選擇結構等重難點知識得到有效突破，教學目標達成率達到100%。

● 猜拳游戲圖片版

剪刀石頭布猜拳游戲圖片版，用到界面布局、圖像、標簽、按鈕四種類型的組件，用于顯示機器手形圖片、人手形圖片、反饋結果、觸發指令等功能。圖片版是原有文字版的迭代版本，涉及變量、賦值、隨機數、圖像的表達，文本字符串的拼接運算，選擇結構等。有了文字版的基礎，學生研究圖片版會相對簡單，對此前文字版項目設計中相關知識的理解更加透徹。

1.師生體驗

圖片版程序功能和玩法比較簡單，只是在文字版的基礎上，將顯示的文字變成圖形，更加直觀。程序運行后如下頁圖7所示。

2.邏輯設計

思考一：點擊出剪刀按鈕，如何讓圖像組件上顯示剪刀手形呢？圖像的哪個屬性發生了變化，教師演示通過圖像組件圖片屬性值的設置可以實現，圖片可以本地上傳，也可在上傳的資源中進行選擇。本例中，因為涉及后期的隨機數和字符串拼接，所有圖片采用相同的圖片后綴。

思考二：邏輯設計時，通過代碼塊如何實現呢？學生因為沒有基礎，不知道圖片代碼的表達方式，教師可以直接演示通過文本字符串表達（如下頁圖8）。這里涉及圖片后綴名，很重要的知識點，學生探究字符串拼接（如下頁圖9）。學生有前面隨機數應用的基礎，相當一部分會自主探究出如下頁圖10所示的表達。

思考三：如何判斷人機博弈輸贏呢？學生有文字版中選擇結構的知識儲備，只要能分析出通過Mickey手形編號進行邏輯運算返回符合條件的結果即可（如下頁圖11）。至此，邏輯設計代碼基本完成。出石頭和布對應的代碼只需要復制并調整相應參數，做好相應手形編號的匹配，對應出正確的反饋結果。

剪刀石頭布猜拳項目，看似一個非常簡單的案例，要學生做出這樣的作品不是什么難事，但學生要能透徹理解里面各種變量傳值關系，后期還要能舉一反三觸類旁通就不那么容易了。在經過反復實踐后，筆者選擇了本課的課堂實施形式，同一主題設計文字版和圖片版兩個層次的項目訓練，學生兩節課都學得非常充實愉悅，教學效果明顯提高，達成率100%，為后期更多復雜項目案例的實施做了良好的鋪墊。

筆者對App Inventor的教學實踐，已持續了一年左右時間，解決了如平臺賬戶管理、并發連接數、平臺項目數限制等問題，但仍有許多困惑，最核心的要素在于如何講透，如何規避學生的簡單模仿，讓學生學得入心入腦，為后期創造性思維提供強有力的支撐，讓學習成為學生自己的事情，讓學習真實地發生在學生身上。編程教學困擾著廣大信息技術教育工作者，期待更多一線教師分享程序設計教學中的感悟和心得。