高中新课程中《算法与程序设计》教学的研究

新课程中的《算法与程序设计》教学模式初探浙江省嘉善中学滕春毅摘要：《算法与程序设计》是信息技术课程的选修模块之一,该模块以基本算法、程序设计、问题解决为主线。本人根据教学实践，从感性认识、算法分析、界面设计、代码讲解、功能变化、考核评价6个方面探讨了新课程中《算法与程序设计》的教学模式，并以实例进行说明。关键词：算法程序教学模式一、引言情景一：老师，《算法与程序设计》是不是就是学数学啊？情景二：老师，我英语太差了，程序里又都是英语单词，难不难啊？情景三：《算法与程序设计》这书太难了，比数学都难。以上三个情景是在日常教学中碰到的，对于学生来说，程序设计的思维逻辑思维方式和概念都是全新的，特别是教材的第二、五章的内容，学生接受起来比较困难。对于教师来讲，没有现成的优秀的教学经验可以借鉴。采取何种教学模式进行有效教学成为算法程序设计教学的一个关键。《算法与程序设计》是信息技术课程的选修模块之一,该模块以基本算法、程序设计、问题解决为主线。本人根据教学实践，总结出了以感性认识、算法分析、界面设计、代码讲解、功能变化、考核评价6方面组成的教学模式。二、教学模式探讨下面的叙述中，以“计算圆的周长”为例进行说明。1、感性认识感性认识是指先让学生对要讲授的程序有一个初步的认识。即先运行程序，显示程序的运行结果，让学生了解程序的运行界面、控件的布局、操作顺序及整个程序的功能。这对于理解算法及编写代码都是非常重要的。在上“计算圆的周长”这课时，通过运行界面（图1），学生可以了解整个界面的布局，即2个标签、2个文本框和1个命令按钮的摆放位置及相互关系，之后在文本框输入圆的半径的值并单击“计算”按钮后，即显示出圆的周长值，这让学生了解了操作的顺序并看到运行的结果，同时也知道了整个程序的功能。图12、算法分析程序设计的关键在于找到解决问题的方法，即算法（Algorithm）。根据软件工程的思想，当拿到一个任务时，首先应将这个问题自顶而下逐步细化，逐层向下分解，直到满足每一个要求，对于一个算法，可以用自然语言、流程图(Floatchart)、伪码或其他形式来描述。自然语言就是人们日常使用的语言，用自然语言描述的。用自然语言描述算法比较容易理解，但是叙述较繁琐和冗长，并且容易出现“歧义”。流程图是用一组几何图形表示各种类型的操作，在图形上用简明扼要的文字和符号表示具体的操作，并用带有箭头的流线表示操作的先后次序。用流程图描述算法，能够将所要解决问题的步骤清晰、直观地表示出来。千言万语不如一张图。“计算圆的周长”算法分析如下：在文本框text1中输入圆的半径值，赋给变量r，然后根据2πr公式计算出圆的周长的值，然后送到文本框text2中进行显示。用流程图描述如下（图2）。对上面的流程图教师要进行详尽的讲解，使学生真正了解程序的算法，这对接下来书写程序代码是非常重要的。流程图是连接抽象算法和具体实现的桥梁，因而算法教育既有利于提高学生解决实际问题的能力，也有利于达成课程学习的目标。3、界面设计在描述问题及解决方案时，对于VB程序界面的设计应采用先易后难、循环渐进的方法，由于未涉及程序代码的编写，学生容易入门，不会感到有非常大的困难，容易产生满足感、成就感，以此激发学生进一步学习的热情。不管是教师教还是学生学，都需要一种简洁、一致的手段来详细、精确的描述界面。“界面图＋对象属性表”就是一种比较好的描述方法。图3就是教材中的应用程序“求圆的周长”的界面图。在这张图中包含了对象的数量、类型、尺寸以及相互位置等丰富的信息。如果不提供这张图，光靠文字描述，肯定比较困难，尤其当对象数量较多时，困难就更大了。开始获取对象text1的text属性值转换成数值型送到变量r中计算圆的周长，将周长值转换成字符串型送到text2的text属性中结束图2尽管界面图提供了很多界面信息，但每个对象的一些具体属性，不能完成体现。“对象属性表”可以简洁地表示每个对象的具体属性。“对象属性表”配合“界面图”就能完整地表示界面信息。“求圆的周长”的对象属性表如表1。对象属性名称属性值Label1Caption输入圆的半径Label2Caption圆的周长是Text1Text空白Backcolor&H00C0FFFF&(浅黄色)Text2Text空白Backcolor&H00C0FFFF&(浅黄色)Command1Caption计算表14、代码讲解根据上面的算法分析，教师开始讲授程序代码。在讲授程序代码编写时，一定先要根据功能的要求，给出每部分的大体框架，然后再细化。通过多媒体课件演示，将流程图和程序代码一一对应展示的方法进行讲解。播放流程图中的一部分，然后讲解相对应的程序代码。根据学生的实际接受能力，用通俗的语言对每一个知识点进行讲解，切忌贪多求全，尽量消除学生对编写程序代码的畏惧心理，让他们产生自信心和自豪感，建立起很好的编程思想。“求圆的周长”的程序代码如表2流程图程序代码开始Subcommand1click（）（定义变量r）Dimrasdouble获取对象text1的text属性值转换成数值型送到变量r中r=val(text1.text)计算圆的周长，将周长值转换成字符串型送到text2的text属性中Text2.text=str(2*3.14*r)结束Endsub表2对于初学者来说，阅读程序是理解和掌握知识点的最佳途径，如何引导学生阅读程序，明确解决问题的思路、思维方法、编程思想、编程步骤和方法则成为教师授课的关键所在。5、功能变化在详细讲解上面的程序之后，可对程序的语程序段进行修改。删除某些语句、修改某些关键语句，演示删除或修改变化后的运行效果，使学生加深对某些语句或程序段功能的理解，以拓展本程序的知识点。比如上述程序段中对于val（）和str（）函数的理解，死记硬背效果比较差，教师可以通过交换或替换方法使学生进一步明确这两个函数的作用。经历“运行→感受→修改→感悟”之后，学生对程序有进一步的感性认识。在日常教学过程中，教师还要注意鼓励学生大胆探索新，对在已学的界面、程序段上进行修改从而解决相似的问题。比如学生学习了“计算圆的周长”的算法分析、程序设计，就紧接着布置《算法与程序设计活动手册》的实践二“计算圆的面积”，任务，让学生从分析算法，画流程图，编写程序代码一步一步的模仿学习，收到了很好的学习效果。6、考核评价笔者采用的教学方法是板书教学＋多媒体教学＋上机实践。每一个算法都争取上一节理论课，再上一节上机实践操作课。每堂课的结果直接反映了每位学生的学习态度、知识的掌握程度等。老师要对学生所做的作业要面批，让学生在计算机上运行程序，教师根据其设计的界面、运行的结果打分。其成绩纳入平时成绩，直接和最后的学分评定挂钩，即体现了公平性，又体现了权威性。学生普遍希望能体现自我价值，受人尊重。教学中要及时鼓励学生，表扬其优点，有利于调动学生学习积极性。本人在多年的教学实际中体会到：即使成绩再差的学生也有闪光点，老师只要发现并及时表扬其优点，学生会逐渐对所学课程产生兴趣，从不想学到自觉学，害怕学到喜欢学，最终会取得令人满意的成绩。三、结束语学生在日常学习中还会遇到一些小问题（如程序输入速度较慢、调试程序时看不懂提示信息等）只要及时和老师、同学进行交流，就可以获得解决问题的方法。《算法与程序设计》对于教师、学生来说都是全新的一门课，在教学过程中必然会存在许多问题，需要我们不断的改革、创新，总结。从平时教学情况来看，以感性认识、算法分析、界面设计、代码讲解、功能变化、考核评价6个方面组成的《算法与程序设计》的教学模式取得了较好的效果。参考文献：1．陶增乐，算法与程序设计，浙江教育出版社2．浙江省普通高中新课程实验学科教学指导意见，浙江教育出版社3．陶增乐，算法与程序设计教师用书，浙江教育出版社