優(yōu)化程序設(shè)計教學方法，培養(yǎng)學生多樣思維

王芳

摘 要：從綱要出發(fā)，通過具體的教學實例闡述如何優(yōu)化教學方法，引導學生在程序設(shè)計變式練習中領(lǐng)會具有廣泛遷移意義的知識，培養(yǎng)學生多樣思維。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計教學方法；多樣思維；一題多解

在程序設(shè)計教學中對認知結(jié)構(gòu)的整體建構(gòu)要始終放在教學的首要地位，程序設(shè)計模塊不是孤立的，知識的習得不僅依賴于原有的信息技術(shù)知識，而且依賴于其他方面的知識與經(jīng)驗，它們共同構(gòu)成學習“程序設(shè)計”的知識與能力準備。

一、一題多解，明白算法的多樣性

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

二、范例拓展法，推進思維的寬度

范例拓展法的顯著表現(xiàn)是教師的教和學生的學，都是圍繞實例來完成，使學生通過積極主動地運用學習資源，進行自主探索和互相協(xié)作學習，在完成教師教的實例同時，遷移算法完成拓展實例。它有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立分析問題、解決問題的能力，它尤其適合程序設(shè)計教學。

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：費波拉契數(shù)列，第三項是前二項之和，1、1、2、3、5、…，打印前30項。（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)計課程的教學過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，一方面，教師通過舉例把知識點講解得更清楚，還可以進一步延伸新的實例，對后續(xù)的課程講解做好鋪墊，打好基礎(chǔ)；另一方面，學生在范例的驅(qū)動下思考和學習，能夠幫助他們理解所學知識的邏輯關(guān)系和整體結(jié)構(gòu)。

三、問題逐層遞進，推進思維的深度

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

例如：從交換兩個變量的值到求最大數(shù)再到數(shù)值的排序。

1.理解交換兩個變量值的含義

SWAP（A，B）

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

MAX=A（1）

RORJ=2 TO 10

IF MAX

NEXT J

PRINT MAX

3.已知10個數(shù)，請將它們從大到小排序。在第二個問題上層次遞進，分別求剩余9個數(shù)中最大的數(shù)，剩余8個數(shù)中最大的數(shù)，剩余7個數(shù)中最大的數(shù)……由此可以演變在選擇排序的程序段。

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

已有的教學實踐證明，只要遵循教學規(guī)律，精心設(shè)計，遞進的問題設(shè)計必將在程序設(shè)計教學過程中，成為教師教學的有效手段。

四、體驗軟件開發(fā)，綜合運用所學知識

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

程序設(shè)計教學方法上，應(yīng)該從微觀著手，做宏觀把握，多從學生的已有知識經(jīng)驗出發(fā)組織內(nèi)容，貴在方法與過程的體驗，注重知識間的相互聯(lián)系，善于引導學生在變式練習中領(lǐng)會具有廣泛遷移意義的知識，感悟“程序設(shè)計”的一般規(guī)律及基本的思想方法，培養(yǎng)學生學習“程序設(shè)計”的興趣，在方法與過程的體驗中體會成就感。

參考文獻：

[1]李藝.信息技術(shù)教學研究與案例[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]孫月梅.基于案例分析的初中數(shù)學復習課問題研究[D].首都師范大學，2013.