陶　然

信息學(xué)奧林匹克競賽作為聯(lián)合國教科文組織倡導(dǎo)的中學(xué)生五項(xiàng)賽事之一，在開發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力等方面無疑起到了積極而有效的作用?！耙龑?dǎo)學(xué)生學(xué)用電腦，在使用中幫助開發(fā)人腦”，是這項(xiàng)活動最顯著的一個(gè)特點(diǎn)。在這方面有優(yōu)秀潛質(zhì)的學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的同時(shí)，也領(lǐng)略到了算法作為一門藝術(shù)的無窮魅力。在學(xué)習(xí)的起始階段，學(xué)生首先要掌握“程序設(shè)計(jì)語言”模塊?？v觀現(xiàn)行的各類培訓(xùn)教材，在介紹語句時(shí)大都采用“引進(jìn)格式→介紹功能→例題講解”的教學(xué)模式，枯燥的語法規(guī)則和素材呈現(xiàn)的不合理性會給學(xué)生造成“純粹為學(xué)習(xí)語言而學(xué)習(xí)語言”的錯覺。隨著學(xué)習(xí)的深入，部分學(xué)生開始機(jī)械地學(xué)習(xí)，興趣與日遞減，有的干脆放棄不學(xué)了。能否找到一種比較輕松易學(xué)的途徑，不至于讓學(xué)生知難而退呢？

在課堂教學(xué)中往往出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：對于同樣的教學(xué)內(nèi)容，以不同的素材呈現(xiàn)，教學(xué)效果大相徑庭。這應(yīng)引起我們足夠的重視和思考。[1]知識化、多元化的素材可以促成良好的學(xué)習(xí)動機(jī)，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲和學(xué)習(xí)熱情。現(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勎以谛畔W(xué)奧林匹克競賽輔導(dǎo)的起始課是如何深入挖掘鮮活的教學(xué)素材的。

一、創(chuàng)意引入 明確學(xué)習(xí)動機(jī)

針對學(xué)生從未接觸過程序設(shè)計(jì)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)中缺乏相應(yīng)的知識儲備的情況，開始時(shí)，我先請學(xué)生以小組為單位，談?wù)勂綍r(shí)都用計(jì)算機(jī)做哪些事情，由每個(gè)小組的一位代表匯報(bào)發(fā)言。接著引發(fā)學(xué)生思考：為什么計(jì)算機(jī)如此神通廣大，可以為我們做各種各樣的工作？教師演示課件（圖1）。當(dāng)輸入不同的數(shù)字時(shí)，課件會顯示相應(yīng)的手指圖案，這是為什么呢？生動而又形象的實(shí)例立即吸引了學(xué)生的眼球，他們面露驚訝之色。稍后，教師出示程序代碼，讓學(xué)生從臺前走到幕后，看個(gè)究竟。這個(gè)素材的呈現(xiàn)，使學(xué)生明白了計(jì)算機(jī)之所以能為人們做各種各樣的工作，其中一個(gè)很重要的原因是人們事先編制好了完成這些工作的程序，而他們今后要學(xué)的正是怎樣編寫這些程序。

這樣一種素材的呈現(xiàn)，既是對學(xué)習(xí)者頭腦中已有知識鏈的有效連接，又為他們?nèi)蘸筮M(jìn)一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)做好了鋪墊，起到了承上啟下的作用。實(shí)踐證明：讓學(xué)生對一個(gè)學(xué)科產(chǎn)生興趣的最好辦法，就是使這個(gè)學(xué)科值得學(xué)習(xí)，也就是使獲得的知識能在超越原來學(xué)習(xí)情境的思維中運(yùn)用。[2]

二、對比學(xué)習(xí) 激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

良好的開端使學(xué)生有了明確的學(xué)習(xí)動機(jī)，但是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還需要通過對比化的素材呈現(xiàn)，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動力。在讓學(xué)生做“尋找100～999的所有水仙花數(shù)”的過程中，我首先將這一任務(wù)進(jìn)行分解，每個(gè)學(xué)習(xí)小組依次負(fù)責(zé)10個(gè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證工作，由組長匯報(bào)驗(yàn)證結(jié)果，完成后再進(jìn)行下面10個(gè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證工作。這樣一種枯燥無味的手工重復(fù)計(jì)算不久便在各個(gè)小組自動終止了。這時(shí)，我不失時(shí)機(jī)地當(dāng)場將解決這一問題的計(jì)算機(jī)程序輸入，并運(yùn)行這個(gè)程序（圖2）。初次看到計(jì)算機(jī)能夠在如此短的時(shí)間內(nèi)得出正確的運(yùn)行結(jié)果。學(xué)生們嘖嘖稱奇。

采用這樣的教學(xué)方法，比直接給學(xué)生演示計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算功能更有意義。特定的素材以及賦予素材之上的對比化的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生切實(shí)感受到了程序設(shè)計(jì)的魅力，學(xué)習(xí)熱情與之俱增。我及時(shí)告訴他們，像這樣的事例在現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)不勝數(shù)：試想有哪位交通警察愿意每天24小時(shí)在道路邊風(fēng)雨無阻值勤站崗，觀察過往車輛的違章情況？而電子警察可以忠實(shí)地為人們服務(wù)；“勇氣號”火星探測器能夠順利完成火星探測任務(wù)，每一步驟的操作都是在計(jì)算機(jī)程序的控制下進(jìn)行的，如果這項(xiàng)工作要人來做，他能忍受在漫漫太空飛行的寂寞嗎？就算到了火星還能回來嗎？生動而形象的實(shí)例使許多學(xué)生躍躍欲試，想要自己模仿例題編寫程序。我的教學(xué)自然而然進(jìn)入了第三個(gè)環(huán)節(jié)。

三、親歷實(shí)踐，初識編程魅力

抽象思維與形象思維是兩種基本的思維方式，人類從事各種活動，往往需要對兩種思維方式協(xié)同使用。[3]對于信息學(xué)競賽活動來說亦是如此。與應(yīng)用軟件學(xué)習(xí)的直觀性、形象性相比，程序設(shè)計(jì)則更多地以抽象思維為主。盡管近幾年來的競賽題目大量出現(xiàn)諸如不高興的津津、火星人、麥森數(shù)、偵探推理等貼近現(xiàn)實(shí)生活的題目，但最終問題的解決仍要用程序設(shè)計(jì)的方法來完成。實(shí)踐證明：初次接觸程序設(shè)計(jì)，形象化思維更能促進(jìn)學(xué)生的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。綜觀目前的教材編排，無一例外地以抽象的語句操練作為語言學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)，使學(xué)習(xí)者一開始就進(jìn)入抽象思維的學(xué)習(xí)模式，這對于年齡偏低的學(xué)生而言是不適宜的。為此，我特地準(zhǔn)備了一組圖形素材，在教會學(xué)生編寫輸出“Hello,World!”程序之后，即讓他們進(jìn)行上機(jī)操作練習(xí)。

練習(xí)1：用輸出語句輸出如圖3所示的圖形：

你可以看到，學(xué)生是在用玩游戲的專注神情來做練習(xí)的。當(dāng)他們第一次看到自己的程序在屏幕上得到了結(jié)果，興奮之情溢于言表。

完成上述練習(xí)之后，應(yīng)該讓學(xué)生知曉，程序設(shè)計(jì)絕不等同于作圖與玩游戲，要想編寫出解決各種問題的程序，除了要有嫻熟的程序語言功底，更需要有透過題目表象，從中尋找內(nèi)在規(guī)律的“火眼金睛”。于是，我又給出了如下一組練習(xí)。

練習(xí)2：觀察以下每題中的一組數(shù)列，仔細(xì)觀察該列各數(shù)字之間的關(guān)系，找出其中的排列規(guī)律，然后從4個(gè)供選擇的答案中選出你認(rèn)為最合理的一個(gè)，使之符合原數(shù)列的排列規(guī)律：

①（ ），11，9，9，8，7，7，5，6

A.10 B.11 C.12 D.13

②12，25，39，（ ），67，81，96

A.48 B.54 C.58 D.61

③1，2，2，3，4，6，（ ）

A.7 B.8 C.9 D.10

④40，23，（ ），6，11

A.7 B.13 C.17 D.19[4]

應(yīng)該說，信息學(xué)奧林匹克競賽是技術(shù)性極強(qiáng)的一項(xiàng)競賽活動。越是這樣，我們越應(yīng)該深入發(fā)掘與之相關(guān)聯(lián)的知識化、多元化的有效素材。二者的有機(jī)結(jié)合必將為學(xué)生的學(xué)習(xí)插上騰飛的翅膀！

參考文獻(xiàn)

[1]張利波.素材承載：探索信息技術(shù)學(xué)科新意義[J]．中小學(xué)信息技術(shù)教育,2008(9).

[2]任長松.教材的邏輯順序與心理順序：奧蘇伯爾的探索[DB/OL].http://www.pep.com.cn/kcs/jcyj/jcsj/200211/t20021118_3295.htm.

[3]什么是形象思維和抽象思維?[DB/OL].http://zhidao.baidu.com/question/7490334.html.

[4]汪長喜.信息技術(shù)與信息學(xué)競賽[M].北京：清華大學(xué)出版社.

（作者單位：上海西南位育中學(xué)）