基于Ｂｉｇ６的程序設計教學

　　在傳統教學中，人們特別關注學會“是什么”與“為什么”的事實性和原理性知識。進入信息社會后，掌握“如何做”的技能性知識具有同樣的意義與價值。然而，在程序設計教學中，教師們依然采用傳授和灌輸知識為主的教學模式，學生在學習過程中也習慣于過分依賴教師，不會自主學習。在人類已開始全面步人信息社會的21世紀，信息素養的培養已漸成世界各國教育界乃至社會各界關注的重大理論與實踐課題。“Big6”技能是其中較有影響的一個。目前，國內對Big6的認識還僅限于介紹階段，大家只是淺層次了解了“Big6信息問題解決模式”的6個主要技能領域。筆者在講授程序設計的過程中，對Big6進行了研究，并針對不同的實際問題為施教的學生建立了指導性Big6方案。
　　
　　一、Big6探究學習模式簡介
　　
　　Big6是美國邁克·艾森堡和鮑勃·伯克維茨兩位學者首先提出的。它的全稱是“Big6 Model oflnformatlon Problem—Solving(Big6信息問題解決模式)”，是一種用來培養學生信息獲取能力和問題解決能力的主題探究模式。所謂Big6，是由6個步驟英文名稱的各一個字母(如下列各項中黑體字母)組合而成的。
　　1．Be sure you understand the problem．Task Definition
　　確切地了解探究的問題——任務定義
　　2．Identify sources of information．In—formatton Seeking
　　確認信息資源——信息搜索策略
　　3．Gatiler relevant information.LocaLion & Acccss
　　獲取相關信息——一定位和搜索
　　4．Select a solution．Use of lnformation
　　選擇一個答案——運用信息
　　5．Integrate the ideas info a product．Synthesis
　　把觀點整合到作品中——綜合
　　6．eXamine the result．Evaluation
　　檢查結果——評價
　　筆者認為，Big6屬于“問題解決”式的研究學習，其流程可簡要概括為“任務驅動→尋找搜索方法→收集信息→運用信息→表達信息一學習評價”。它充分體現了對學生信息素養的培養，與PISA(國際學生評價項目)關于閱讀能力的指向一致。
　　
　　二、利用Big6進行程序設計教學設計
　　
　　在程序設計教學過程中存在著多條主線，如代碼編寫的主線、算法學習的主線、問題解決的主線、程序設計的主線等，不同主線反映了不同的思想。通常我們以“算法學習”為主線進行程序設計教學，這是因為算法是程序設計的核心，被比作程序設計的靈魂。以算法為主線進行程序設計教學，強調按照邏輯順序進行程序設計的過程和步驟，因此，算法的學習和掌握，有利于培養學生的邏輯思維能力(當然，最終目的是解決實際問題)。
　　在教學實踐過程中，筆者認為“以問題解決為主線”或“以程序設計為主線”的教學設計較之更為先進。“以問題解決為主線”是將程序設計從寬泛的意義上來理解。它把程序設計看作解決問題的一種方式，包括分析問題、確定算法、編程求解等基本過程。問題解決的實質就是要尋求一種解決問題的方法和思想，更準確地說，應該是最佳的方法和思想，這與算法的基本精神一致；“以程序設計為主線”，即關注程序設計的整個過程：首先，根據需要確定算法，然后用程序設計語言來實現算法思想。在教材的編寫和實際教學上，我們需科學處理算法、程序設計與語言的選用的關系，避免學程序設計就是學語言的片面思想，以及單純訓練算法的做法。在強調算法靈魂的前提下，整體結構應以程序設計為中心，在突出算法的基礎上對程序設計加以關注，既體現算法在程序設計中的重要作用，又明確算法只是程序設計其中的一步，其價值體現在服務于程序設計的整個過程中。
　　我們可以將三種基本方法有效結合起來，即用算法與程序設計來解決問題。流程為：從遇到的問題出發，分析問題→發現問題的本質，選擇設計相應的算法→通過程序設計語言的使用來編制程序→最終使問題得以解決。
　　根據這一流程，我們完全可以在程序設計教學過程中利用Big6技能進行例化，引導學生從遇到的實際問題出發，分析問題，發現問題的本質，設計算法并通過程序設計語言最終解決問題。
　　在程序設計教學過程中，筆者在經歷多個教學環節之后設計了Biz6方案，引導學生進行探究性學習。一個典型的Big6指導方案如下表。
　　
　　
　　在Biz6方案中，要求學生用算法解決的問題相對簡單，它不是大型的軟件開發工程，也不需要經歷軟件工程的所有步驟，但應當讓學生在按照一定的流程解決問題的過程中，去體會和理解系統設計的思想，掌握系統設計的方法。
　　Bie6教學模式的設計思想基于“發現學習”的學習理論，它適用于學習不確定的內容，即那些沒有既定答案，或有多種解決途徑的問題。因此，Biz6有其特定的適用范圍，需要結合課程教學的實際，靈活地運用、改造和創新。
　　通過嘗試，筆者意識到，實踐了Bis6的學生，不斷地習慣于這種解決信息問題的方式，他們從沒有像現在這樣能清晰地知道解決問題的思路，在不斷地反思自己解決問題的過程中受益頗深。看看學生做的Bis6實現方案就可略見一斑：吳盼、蔣中同學的“黑洞數的查找”、謝士強同學的“零件加工時的合理安排”、孫春雨同學的“磨光變換”、杜贊玲同學的“RSA密碼問題”、王金鑫同學的“維吉尼亞式自制密碼機”等等。而這些，在我們常規的程序設計教學過程中一般無法一一涉及到。采用了Biz6指導方案，大大激發了學生的學習興趣，充分展現了學生的智慧，淋漓盡致地表現著各自的創造力。
　　(作者單位：江蘇揚州大學信息工程學