《算法与程序设计》教学策略探究

福建省PG电子·(中国)官方网站    林梓雨

【摘要】自新课程改革以来，高中阶段的信息技术教材的内容也发生了很大的变化，除了必修模块外，还有五个模块的选修课程。其中《算法与程序设计》相对于其它选修模块，知识点多，内容环环相扣，代码学习起来枯燥难懂，大部分学生学习一段时间后都有厌烦情绪。因此，对于教师而言，如何有效组织教材、设计好教学内容、采取有效的教学方式是一个极大地考验。本人结合多年的教学心得，对选修模块《算法与程序设计》的教学策略略作探讨。

【关键词】新课程  算法与程序设计  教学  策略  探讨

近年来，国家一直提倡要提高自主创新能力，在信息技术领域，很多学科的自主创新都跟程序有着不可分割的联系，因此，高中生学习基础编程正当其时，而《算法与程序设计》这门课正好可以作为启蒙课程。但是,接触过编程的人都知道，编程语言要记的内容很多，包括各种数据类型、关键字等概念和术语，还要理解各种语法，并且要能熟练应用这些语法进行解题。这对于那些思维活跃、逻辑能力强的学生，学习这门课来得心应手，事半功倍，但对于其他大部分学生，学习起来相对会吃力一点，毕竟编程里面的这些语言和语法比较抽象。因此，如何将这些知识通俗易懂地讲解出来，让学生即容易接受，又能融会贯通并应用于解题上，对于教师而言是一个不小的考验。下面，我就自己讲授这门课所采用的教学方式和手段与大家一起交流。

一、         巧打比方，化解语法理解难题

学习编程，必须掌握的程序基本控制结构有：顺序、分支、循环，这三种类型都有对应的格式，在VB语言里，分支结构有if和select case两种语法，循环有for和 do while ….loop等，正确理解并掌握这些程序结构和语句的应用是学好编程的基础，是重中之重。在教学中，难点也正是这些语法和概念，这些内容，教师若只是照本宣科地讲授，把语句机械地进行“翻译”，就算讲得再好，学生也是一头雾水，就算听懂了语法的含义，碰到问题也无法灵活应用，教学效果差强人意。如果能在讲解语法的过程中，巧打比方，把语法搬进生活化的例子中去，就可以把这些抽象难懂的知识变得既形象又有趣，实现“一语道破天机”的教学效果。

在学习程序时，学生最先接触的是顺序结构，它是程序结构中最简单的一种，也是学生最容易理解的一种，学生只要根据题目，按解决问题的步骤依次写出代码，VB在执行代码时按照语句顺序一条一条执行，就称为顺序结构，这个好比是工厂里流水线加工产品一样，原材料顺着流水线的工序，一道一道加工后，最后做成产品，都是一样的道理。在顺序结构里，一个经典的例子就是数值交换，比如x=6,y=10,问学生如何交换x和y的值。很多学生刚看到这个问题，下意识地就回答：x=y,y=x,我也不直接说这样是对是错，让学生打开VB软件代码一运行并输出，就会发现这样处理的结果是x和y都是变成10了，学生就会思考为什么是这样，然后我再总结，这个问题，打个比方，就像我有两瓶墨水，现在我想交换两个瓶子里的墨水，我应该怎么做？这个生活化的例子，学生很自然就想到：哦，我应该再拿个空瓶子，才能完成这个交换过程.这个时候再去解释数值交换语句：z=x,x=y,y=z,学生就恍然大悟，一下就明白了。对于分支语句，相对而言也是比较好理解的语句，在教学中，有很多生活中的例子可以用来对比，就像语文中的“如果出现什么情况，那么我会怎么做”。比如：明天是周天，你正打算明天怎么安排，那么有很多因素会影响到你的最终安排。
1） 如果明天下雨，那么我会待在家里练字； （只考虑下雨情况）
2） 如果明天下雨，那么我会待在家里练字；否则，我要跟同学去郊游（考虑两种情况）

对比if语句的两种常用格式：

“if  条件  then 语句  ”以及“ if 条件 then 语句一 else  语句二 ”

理解好if语句的含义和用法，学生就可以轻而易举地处理各种分支语句的题目了。分支语句中条件表达式也是一个难点，主要是条件中出现的or和and运算，以a or b 运算为例，只要a或者b有一个值是true，那么a or b  的值就是true，打个成语，就是“一荣俱荣”；对应地，a and b运算中，只要a或者b有一个值是false，那么 a and b的值就是false，打个成语，就是“一损俱损”，通过打比方，学生就很容易记住or运算和and运算的规则了。 在三种程序结构中，循环语句是最难的一种结构，在VB语言里常见的循环语句有for循环和while循环，大多数学生难于理解循环的过程，以及两者之间的区别，以致于不会灵活运用循环进行解题。因此，教学的关键就是如何让学生通俗易懂地理解循环的含义，运用生活中的例子进行形象化对比，就可以轻松解决这个问题。比如在讲解for语句时，我就拿生活中的爬楼梯作对比，for循环类似于爬楼梯，楼梯的阶数就是给定的，从下到上编号为 1,2……n，循环里的循环变量代表一个人，初始值和终值对应于楼梯的阶数，步长的值就是走一步跨几步楼梯；步长大于0代表上楼，步长小于0代表下楼。对比这个例子，让学生理解以下几个循环：

1） for i=5 to 22 step 3

2） for i=56 to  4 step -2

3） for i=3 to 30 step -2

学生对比循环和走楼梯的过程，很容易就理解三个例子的含义和循环过程，加深对循环结构程序的理解，为后面循环语句的应用打下坚实的基础。

二、 以问题为主线，贯通知识点

要学好《算法与程序设计》，除了要识记各种常见的数据类型、运算符、关系表达式、关键字、语法外，更重要的是要能根据题目的要求综合运用这些知识。教师如果单纯地按照课本的编排进行教学，光这些识记的知识就要花好多课时，而一味地讲授这些知识点，教师教起来枯燥无味，学生听起来兴趣索然，严重打击学生的学习信心。一种巧妙的做法是：以语法为主线，以题目为媒，把知识点分散到不同类型的题目中。通过教学课前精心准备的趣味题目，穿插该题用到的知识点和语法，让学生在完成题目的同时，“顺便”学习相关知识点，这样，既可以达到“潜移默化”的教学效果，又让学生“学以致用”，取得良好的教学效果。以前面介绍的程序结构为例，在学习顺序结构时，我布置一道简单的数学题：输入梯形的上底，下底和高，求梯形的面积。这道题看似简单，但是却包含了很多VB的知识点：第一，让学生分析这道题的解题过程，涉及编程里的算法；第二，让学生分析变量的类型，用到数据类型中的integer和single；第三，计算梯形的面积，用到VB里的运算符；第四，代码实现时，让学生知道程序的四个基本组成部分：数据类型说明、输入、程序处理、输出；再比如分支结构，布置一道常识题：输入一个年份,输出它是否闰年，是闰年就输出TRUE,不是就输出FALSE。学生要完成这道题，至少要学会关系表达式、逻辑运算符、if语句的语法等。按照我的教学策略，几乎每节课都会布置一道题目，每道题用到的新的知识点，我都会加以备注或者适当讲解，学生在学习完用到的新知识，自行分析题目的解题思路，就可以直接加以运用，这样，即可以锻炼学生的思维能力，也可以轻松实现课堂的教学目标。对于学生而言，每节课的题目的顺利完成，就是他们最大的收获，这里的收获，既包括知识，也包括学习的信心。

三、 结合微课程，促进教学均衡

《算法与程序设计》教材用到的编程软件是Visual Basic，它简单易用，容易上手,对于初次接触编程的学生来说，难度不是很大。当然，对于从农村考入高中的学生而言，由于初中没有什么条件接触电脑，可能还是要花更多的时间来熟悉这个软件。用VB进行编程，主要分两个部分，一个部分是界面设计，另一部分就是在界面的控件里编写相应的代码。下面我主要介绍对界面部分的教学心得。其中，VB界面的学习主要包括常用控件、属性、资源管理器的学习，这些内容，学生只要熟悉操作，一般都可以掌握，而利用微课程的优点，可以让不同进度的学生通过自学微课程，迅速缩小学习差距。具体做法如下：教师在课前精心组织，以VB常用控件的使用、属性设置为重点，利用微课录制软件Camtasia Studio把教师的讲解声音和操作录制成一个6分钟左右的视频，这样，在课堂上，教师只要把这个视频分发给学生或者放在教学平台上，学生就可以随时通过这个视频给自己查缺补漏，完成本节课的教学目标，实现课堂教学的均衡。当然，在学习到语法内容时，也可以利用微课程来进行辅助教学,比如前面接受的三种程序结构，涉及到语法知识，教师同样可以预先录制好语法讲解的微课程，满足学生不同的需求。

在我看来，《算法与程序设计》是一门技术型课程，教师不能按部就班地照着课本的内容讲解。因为讲授这门课的目的不是单纯地让学生识记那些语法语句，而是要让学生掌握VB语言这个工具，来解决实际的一些与数学相关的问题。正所谓“授人以鱼，不如授之以渔”，学生只有真正掌握并会运用VB语言，才能在碰到问题时加以解决。因此，本文中提到的教学措施和手段，目的就在于构建一个能培养学生学习兴趣、促进学生实践能力、提高教学效率的课堂模式、践行新课程中培养学生动手能力的要求。