巧用教學(xué)模式學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)

1、巧用教學(xué)形式，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)摘要:本文在課程整合理論和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)思想的指導(dǎo)下，結(jié)合高中程序設(shè)計(jì)教學(xué)大綱，巧妙地把“提問-引導(dǎo)-探究性教學(xué)形式應(yīng)用到程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，目的是充分借助信息化的學(xué)習(xí)環(huán)境、積極引導(dǎo)學(xué)生擅長考慮、勇于探究，從而不斷地進(jìn)步程序設(shè)計(jì)才能和增強(qiáng)程序優(yōu)化的意識。關(guān)鍵字：“提問-引導(dǎo)-探究性程序設(shè)計(jì)循環(huán)語句網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源程序優(yōu)化一引言一問題的提出由于學(xué)生剛接觸程序設(shè)計(jì)，很難把數(shù)學(xué)知識融入到循環(huán)構(gòu)造的運(yùn)用中，通常在學(xué)習(xí)中對書本上提供的程序容易理解，但只要把條件和要求略加變更或者在獨(dú)立解決一些實(shí)際問題，這時(shí)學(xué)生表現(xiàn)為應(yīng)變才能低，編程實(shí)現(xiàn)也就有點(diǎn)困難。二解決問題的思路思維是活潑的，程序是

2、變化的，程序設(shè)計(jì)不能僵化于一種講授形式，重在“啟發(fā)引導(dǎo),就是呈現(xiàn)層次清楚的“提問內(nèi)容，再結(jié)合問題的詳細(xì)實(shí)際，因勢利導(dǎo)，最終“引導(dǎo)學(xué)生自己來“探究完成任務(wù)。理論證明，充分運(yùn)用“提問-引導(dǎo)-探究性教學(xué)形式來加強(qiáng)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的引導(dǎo)，是進(jìn)步程序設(shè)計(jì)才能與解決實(shí)際問題的應(yīng)變才能的有效途徑。二理論在課程改革和信息技術(shù)與學(xué)科課堂整合的今天，教師是教學(xué)資源的提供者、研究探究的引導(dǎo)者。除了引導(dǎo)式的展示不同階段學(xué)生考慮的不同問題、提供必要的多媒體信息資源之外，還要指導(dǎo)學(xué)生依托信息技術(shù)所提供的豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)展研究、討論和發(fā)表見解的，拓展式、開放性的學(xué)習(xí)。在循環(huán)構(gòu)造的教學(xué)中，我充分運(yùn)用“提問-引導(dǎo)-探究性的教學(xué)

3、形式，循序漸進(jìn)地提出層次性的問題，從而實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)變通，這時(shí)，師生一起進(jìn)入聊天室進(jìn)展知識問答、交流談心、專題討論等活動這種聊天式的討論本身就是一種學(xué)習(xí)活動。學(xué)生在交流討論的過程中開展思維，學(xué)習(xí)新知，培養(yǎng)技能，進(jìn)步漢字輸入速度。詳細(xì)施行如下：一改變語句中的變量，加強(qiáng)語句的理解與應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)的初始階段，學(xué)生對某些語句的功能還不甚理解的實(shí)際，求和求積等根本問題入手，在及時(shí)糾正初編程序時(shí)所出現(xiàn)的語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤的根底上，引導(dǎo)對已編程序的某些語句或語句中的某些變量作力所能及的變通，以加強(qiáng)對語句的理解與應(yīng)用的根本功。呈現(xiàn)“求S=1+2+50的例子：Prgrabh1;vart,s:integer;Begin

4、s:=0;frt:=1t50ds:=s+t;riteln(S=,s);readlnEnd.要求學(xué)生關(guān)注以下三個(gè)問題：1、循環(huán)中的循環(huán)變量是什么，其初值、終值分別為多少？2、放累加和的變量是什么？每次的累加項(xiàng)是什么？3、請注意累加項(xiàng)和累加和的值是如何變化的。學(xué)生上機(jī)調(diào)試、分組討論、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，師生問答等方式來完成。學(xué)生解答這三個(gè)問題的過程，其實(shí)是對所學(xué)的變量、循環(huán)等概念的進(jìn)一步理解、說明和歸納的思維過程。但并不意味著學(xué)生對程序的每個(gè)語句的功能清楚了。為了加深對賦值語句和循環(huán)語句的執(zhí)行過程的理解，在這一簡單程序根底上可引導(dǎo)學(xué)生做以下變化練習(xí)：1、S11/21/31/502、S2021222103

5、、S122334991004、S=10！10*9*8*2*1這種一題多變，一例多用的練習(xí)使學(xué)生從單純的模擬階段，通過自己的觀察、比照、聯(lián)絡(luò)和想象，過渡到獨(dú)立應(yīng)用所學(xué)的概念和規(guī)那么，靈敏地、舉一反三地、獨(dú)創(chuàng)性解決問題，鍛煉了學(xué)生思維才能，使其在思維的靈敏性、批判性、深化性、創(chuàng)新性方面都有所進(jìn)步。通過以上一系列角度不同的變通，學(xué)生對每一個(gè)語句的認(rèn)識深化了，對語句中每一個(gè)變量確實(shí)定慎重了。引導(dǎo)對語句變量的改變，必須目的明確，同時(shí)，變化還要注意控制難度，先易后難，逐步深化，把引導(dǎo)與示范，引導(dǎo)與評價(jià)，引導(dǎo)與糾錯(cuò)有機(jī)結(jié)合起來。二采用不同的程序設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步認(rèn)識語句與程序構(gòu)造循環(huán)構(gòu)造的理解與運(yùn)用是程序設(shè)計(jì)

6、的根底，因此在學(xué)完循環(huán)根本構(gòu)造的三種語句fr/repeatuntil/hile后，為了加深對三種語句的理解，做到靈敏應(yīng)用，在處理程序設(shè)計(jì)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生采用不同的方法進(jìn)展設(shè)計(jì)，加強(qiáng)橫向聯(lián)絡(luò)，啟發(fā)學(xué)生自己進(jìn)展總結(jié)，到達(dá)理想的教學(xué)效果。呈現(xiàn)“N!=1*2*3*10例子：先采用fr語句設(shè)計(jì)發(fā)如下：Prgrabh2;vari,n:lngint;Beginn:=1;fri:=1t10dn:=n*i;iteln(n,!=,n);readlnEnd.提出使用其它兩種循環(huán)構(gòu)造應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)？學(xué)生經(jīng)過探究、分組討論、聊天室交流、程序調(diào)試、師生總結(jié)如下程序：Prgrabh2_1;vari,n:lngint;Beginn:

7、=1;i:=1;repeatn:=n*i;i:=i+1;untili10;riteln(n,!=,n);readln;End.Prgrabh2_2;vari,n:lngint;Beginn:=1;i:=1;hilei=10dbeginn:=n*i;i:=i+1;end;riteln(n,!=,n);readln;End.然后引導(dǎo)學(xué)生對三個(gè)程序進(jìn)展比較，得出決定循環(huán)終止的條件是布爾表達(dá)式，同時(shí)得出不同循環(huán)構(gòu)造的布爾表達(dá)式關(guān)系。又呈現(xiàn)“求出下式中n的最大值：s=12+22+32+n2500例子。先向?qū)W生提問：用什么循環(huán)語句來設(shè)計(jì)程序？通過討論，學(xué)生自己得出結(jié)論：1、用fr語句無法設(shè)計(jì)；2、只能使用

8、repeatuntil與hile兩種循環(huán)設(shè)計(jì)；3、同時(shí)再次對repeatuntil和hile兩種循環(huán)中的布爾表達(dá)式之間的關(guān)系有進(jìn)一步的認(rèn)識；正確的程序如下：Prgrabh3_1;varn,s:integer;Begins:=0;n:=1;repeats:=s+n*n;n:=n+1;untils=500;n:=n-2;riteln(n=,n);readln;End.Prgrabh3_2;varn,s:integer;Begins:=0;n:=1;hiles500dbegins:=s+n*n;n:=n+2;end;n:=n-1;riteln(n=,n);readln;End.最后小組得出結(jié)論：三種

9、語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)構(gòu)造，即fr語句，hile語句和repeatuntil語句，對于能確定循環(huán)次數(shù)且可利用一個(gè)簡單循環(huán)控制變量只能使用順序類型數(shù)據(jù)時(shí)，使用fr語句最適宜了；對于循環(huán)次數(shù)不能預(yù)先確定，宜使用hile或repeatuntil語句，但hile語句適用于有可能根據(jù)條件判斷使其成為空語句的情況，而repeatuntil語句適用于不管什么條件至少要執(zhí)行一次循環(huán)體的情況。通過如此的引導(dǎo)，使學(xué)生對循環(huán)構(gòu)造的三條語句使用得心應(yīng)手，在編程過程中可以靈敏應(yīng)用；同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散性思維。三改變程序構(gòu)造，到達(dá)程序優(yōu)化在掌握了根本語句的準(zhǔn)確使用與簡單程序編寫的要領(lǐng)之后，要引導(dǎo)學(xué)生從“按步思維到靈敏思維的轉(zhuǎn)變，注

10、意從程序的構(gòu)造與設(shè)計(jì)思路上考慮變通，培養(yǎng)構(gòu)造化和優(yōu)化的意識，迅速進(jìn)步編程才能。一個(gè)程序設(shè)計(jì)出來了，不能滿足于沒有語法錯(cuò)誤，能上機(jī)通過等起碼要求，有必要引導(dǎo)學(xué)生從以下幾個(gè)方面作一些深層次的考慮：1、程序的構(gòu)造是否合理？2、程序的設(shè)計(jì)思路是否明晰？3、程序占用的機(jī)器空間與時(shí)間是否適宜？4、能不能作進(jìn)一步的優(yōu)化？呈現(xiàn)“S=1-1/2+1/3-1/4+1/99-1/100例子。表達(dá)式中各項(xiàng)正負(fù)相間，根本的設(shè)計(jì)思路是把右邊表達(dá)式分成正與負(fù)兩組考慮，可以用兩組雙重循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，這樣做，思路顯然比較簡單但程序的編碼較多，構(gòu)造也顯復(fù)雜。能不能把兩組雙重循環(huán)簡化為一組單重循環(huán)來實(shí)現(xiàn)呢？可引導(dǎo)學(xué)生使用一個(gè)符號變量f

11、解決正負(fù)符號相間,設(shè)計(jì)出構(gòu)造非常簡明的程序：prgrabh4;varn,f,t:integer;s:real;begins:=0;t:=1;f:=1;n:=1;hilen=100dbegins:=s+t;n:=n+1;f:=-f;t:=f/n;end;riteln(s=,s:10:8);readlnend.運(yùn)行此程序會發(fā)現(xiàn)結(jié)果為1，為什么？引導(dǎo)學(xué)生自己分析，尋找原因，最后學(xué)生發(fā)現(xiàn)：感覺從第2項(xiàng)開始就沒有參與運(yùn)算，由于程序的說明部分，t是整型數(shù)，t無法等與一個(gè)分式的值實(shí)型，始終為0。改程序的說明部分中的n為實(shí)型數(shù)即可。這一設(shè)計(jì)打破了原來的正負(fù)分組的形式，從而優(yōu)化了程序。從設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)學(xué)生程序構(gòu)

12、造上變通，目的是培養(yǎng)程序的優(yōu)化意識，尋求程序的優(yōu)化途徑，通過變通，詳細(xì)建立程序的可讀性比較，運(yùn)行時(shí)間與占用空間的比較，構(gòu)造化比較等優(yōu)化概念，自然，對程序構(gòu)造的變通較之前面對程序中某些語句某些變量的變通要深一個(gè)層次，要求更高，涉及面更廣，因此，在變通的引導(dǎo)上要做到詳細(xì)、細(xì)致，切忌簡單了事，操之過急。四構(gòu)造合理算法，進(jìn)步編程解決實(shí)際問題的才能。算法是程序設(shè)計(jì)的根據(jù)。確定合理的算法是編程解決實(shí)際問題的前提與關(guān)鍵。引導(dǎo)對算法的變通，包括遞歸、搜索、迭代、遞推、模擬等根本算法的改造，傳統(tǒng)算法的推陳出新，必須嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)詳細(xì)問題的實(shí)際。呈現(xiàn)“一個(gè)整數(shù)的每位數(shù)字都是1，至少多少位才能使這個(gè)數(shù)被13整除呢？例子。

13、這是一個(gè)有趣的實(shí)際問題，一般考慮的，無非是整除，一個(gè)個(gè)進(jìn)展試商檢驗(yàn)是根本的算法，一些學(xué)生往往“躍躍欲試地編出程序：Prgrabh5;Vara,i:integer;Begina:=0;i:=0;repeati:=i+1;a:=a*10+1;untilad13=0;riteln(i=,i);readlnEnd.在程序調(diào)試運(yùn)行受阻之后，就要啟發(fā)學(xué)生分析算法上的問題：當(dāng)a的位數(shù)超過定義的整型數(shù)范圍后，程序出錯(cuò)，然后引導(dǎo)學(xué)生考慮：假設(shè)不用計(jì)算機(jī)，怎么求解？讓學(xué)生在寫出幾步整數(shù)除法的豎式的根底上進(jìn)展模擬尋求模擬變量被除數(shù)、余數(shù)、商建立模擬循環(huán)，從而設(shè)計(jì)出簡練可行的程序：Prgrabh6;varb,i,a:

14、integer;Beginb:=111,i:=3;repeati:=i+1;a:=(b*10+1)div13;b:=b*10+1-13*a;untilb=0;riteln(i=,i);readlnEnd.由于以上程序中每次作整除運(yùn)算所得的余數(shù)b要小于13，因此下一次的被除數(shù)B*10+1表達(dá)增加一個(gè)“1不超出整數(shù)的范圍，可確保整除的實(shí)現(xiàn)?？梢姡惴ǖ淖兺?，有時(shí)直接關(guān)系到程序設(shè)計(jì)的成敗。三總結(jié)所謂“提問-引導(dǎo)-探究性教學(xué)形式，就是以提問為前提，引導(dǎo)為途徑，探究為目的的教學(xué)。詳細(xì)說它是指教學(xué)過程是以教師精心設(shè)計(jì)的問題為前提，在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為根本探究

15、內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的時(shí)機(jī)，讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式。把“提問-引導(dǎo)-探究性教學(xué)形式應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中，施行引導(dǎo)變通程序設(shè)計(jì)，課堂教學(xué)氣氛活潑，教師和學(xué)生雙方都參與活動，他們都將以導(dǎo)師和主人的雙重身份進(jìn)人課堂、辯謬糾錯(cuò)、比較鑒別、層次清楚、思維靈敏，可以在進(jìn)步程序設(shè)計(jì)才能，增強(qiáng)程序優(yōu)化意識上收到良好成效。程序設(shè)計(jì)中“提問-引導(dǎo)-探究性教學(xué)形式，終究在哪幾個(gè)問題上“設(shè)疑，如何去“設(shè)疑引導(dǎo)，本身就是“應(yīng)變的，并沒有一成不變的形式可套，必須因課制宜，因題制宜，因不同專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生