程序設(shè)計(jì)課程逆向教學(xué)探索

[摘要]本文介紹了程序設(shè)計(jì)課程逆向教學(xué)法的基本含義與主要特征，并對(duì)逆向教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行了實(shí)例分析，最后探討了逆向教學(xué)法需要注意的幾個(gè)問(wèn)題，主要是要安排足夠的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，加強(qiáng)“教”與“學(xué)”的互動(dòng)，注意逆向教學(xué)與順序教學(xué)相結(jié)合。

[關(guān)鍵詞]程序設(shè)計(jì)課程；逆向教學(xué)；教學(xué)策略

在理工科的課程教學(xué)中，一般都是按照定義、概念、舉例、習(xí)題這樣的模式進(jìn)行教學(xué)，而這樣的教學(xué)模式給人一種感覺(jué)：要想學(xué)好這門課就需要記住許多的定義、概念、命令，而且非常抽象、深?yuàn)W、難以理解。

程序設(shè)計(jì)課程實(shí)際上是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)這門課程的目的是什么？通俗的說(shuō)，就是要學(xué)會(huì)編寫(xiě)程序，應(yīng)用實(shí)際工作中，而不是停留于理論。要會(huì)寫(xiě)程序單憑記住定義、概念、命令是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還得要通過(guò)反復(fù)的練習(xí)、實(shí)踐，才能掌握程序設(shè)計(jì)的要點(diǎn)、技巧，使編寫(xiě)的程序符合工程要求。

一、程序設(shè)計(jì)課程逆向教學(xué)法的提出

本文提出的程序設(shè)計(jì)課程的逆向教學(xué)法正是基于在實(shí)踐中掌握程序設(shè)計(jì)理論、編程技巧這一想法，筆者在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行了一些探索。

逆向教學(xué)是一種啟發(fā)式思維的教學(xué)方法，它有悖于通常人們按順向思維考慮問(wèn)題的習(xí)慣，然而正是這一特點(diǎn)，使得許多靠順向不能或是難以解決的問(wèn)題迎刃而解，就如數(shù)學(xué)證明中的反證法。而一些順向方法雖能解決的問(wèn)題，在逆向方法的參與下，過(guò)程可以較大簡(jiǎn)化，效率可以明顯提高，并進(jìn)一步深化對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如，我們?cè)谥v數(shù)學(xué)課時(shí)，通常先向?qū)W生講解一些數(shù)學(xué)概念或定義，再進(jìn)行概念或定義的解釋，然后舉例加深對(duì)概念或定義的理解，最后通過(guò)做一些習(xí)題使所學(xué)知識(shí)得到鞏固，這樣一個(gè)數(shù)學(xué)概念的課程就告一段落。并不是所有的課程非得遵守這樣的程式去教學(xué)，對(duì)于程序設(shè)計(jì)這樣的實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，筆者認(rèn)為可以從實(shí)際出發(fā)，先嘗試從實(shí)踐中尋找知識(shí)點(diǎn)，這樣能更加直觀地讓學(xué)生知道，程序中所包含的概念、定義等知識(shí)和一些規(guī)律、技巧等。通過(guò)逆向教學(xué)，讓學(xué)生一開(kāi)始就擺脫固有程式的束縛，在實(shí)踐中明白需要學(xué)習(xí)哪些知識(shí)、掌握知識(shí)點(diǎn)在實(shí)踐中的應(yīng)用規(guī)律，理清學(xué)習(xí)這些知識(shí)的目的和思路。然后讓學(xué)生再回到理論上來(lái)，這樣對(duì)理論知識(shí)就不會(huì)感到陌生、抽象，而且建立了一條理論與實(shí)踐的紐帶，對(duì)理論的印象更加深刻。

二、逆向教學(xué)探索實(shí)例

在以往的教學(xué)中，一些章節(jié)按順向教學(xué)的方法，先進(jìn)行理論知識(shí)的講解，再進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生普遍反映非常抽象、難學(xué)。而按逆向教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，抽象的概念就變得具體了，學(xué)習(xí)這些概念的思路就清晰了。在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程中指針[1]這一章節(jié)相對(duì)來(lái)講學(xué)習(xí)難度較大，在這一章節(jié)筆者對(duì)逆向教學(xué)法進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用和探索。

1、在教學(xué)中，按先易后難的順序設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)

為了讓學(xué)生掌握“初始指針變量”與“用賦值表達(dá)式給指針變量賦值”的概念[2]及在表示方法上的區(qū)別，我們不是先講概念、性質(zhì)或特點(diǎn)，而是先讓學(xué)生編寫(xiě)幾個(gè)簡(jiǎn)單的程序，如：“輸入任意兩個(gè)數(shù)，按從大到小的順序輸出(使用指針變量)”，學(xué)生在編程的過(guò)程中，通過(guò)簡(jiǎn)單的應(yīng)用，對(duì)涉及的概念、語(yǔ)法等有一定的了解，部分學(xué)生能掌握這些基本概念，并明確它的用法。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在概念混淆等共性問(wèn)題，再進(jìn)行作如下講解：

語(yǔ)句“int x，*p=&x；”與“int x，*p；p=&x；”是等價(jià)[2]的。它們都定義x是int類型變量，定義變量p為指向int型數(shù)據(jù)的指針變量，前者初始化使p指向x，后者通過(guò)賦值操作使p指向x。但“int x，*p；*p=&x；”中的賦值語(yǔ)句是錯(cuò)誤的。原因是把定義語(yǔ)句“int *p=&x”與賦值語(yǔ)句“*p=&x”相混淆了。

學(xué)生因?yàn)橛辛讼惹暗膶?shí)踐環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地聽(tīng)講解分析，效果明顯，講解之后，學(xué)生基本掌握了這一知識(shí)。

2、針對(duì)抽象、易混淆的概念及關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)按先進(jìn)行程序?qū)嵺`驗(yàn)證的方法設(shè)計(jì)教學(xué)

“指針交換”和“指針?biāo)缸兞恐档慕粨Q”是指針學(xué)習(xí)過(guò)程中較抽象、易混淆的概念，又是指針使用的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。我們先讓學(xué)生對(duì)兩個(gè)類似的程序進(jìn)行調(diào)試。

通過(guò)讓學(xué)生對(duì)這些程序的調(diào)試、修改、運(yùn)行及對(duì)所調(diào)程序不同結(jié)果的對(duì)比，使學(xué)生建立起指針交換的概念，對(duì)指針的性質(zhì)有一個(gè)基本的輪廓，了解指針的基本用法，較好地掌握這些較抽象難懂的概念，為進(jìn)一步的編程作好鋪墊。同時(shí)我們?cè)诔绦蛘{(diào)試過(guò)程中設(shè)計(jì)了與學(xué)生互動(dòng)環(huán)節(jié)，在調(diào)試前提醒學(xué)生調(diào)試程序所涉及的概念、所要掌握的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)答疑，并對(duì)共性的問(wèn)題加以分析。經(jīng)對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)考核情況分析，效果較好。

三、逆向教學(xué)實(shí)踐效果檢驗(yàn)

為探索逆向教學(xué)方法在實(shí)際教學(xué)中的效果，以便改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，我們向?qū)W生征求意見(jiàn)。學(xué)生反映該教學(xué)方法使他們對(duì)課程具有更好的感性認(rèn)識(shí)，沒(méi)有感覺(jué)枯燥，學(xué)習(xí)興趣有所增強(qiáng)。這樣的教學(xué)需要學(xué)生在每一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)之前都要明確環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)自己不懂的或難以掌握的概念、定義、編程方法等，然后回到課本理論體系中，教師再系統(tǒng)地梳理有關(guān)章節(jié)，使學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程建立系統(tǒng)的概念，針對(duì)課程的難點(diǎn)、易混淆的知識(shí)點(diǎn)加以輔導(dǎo)，使需要掌握的理論知識(shí)得到加深。通過(guò)先實(shí)踐的方法，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力得到培養(yǎng)。

在指針章節(jié)的教學(xué)結(jié)束后，通過(guò)對(duì)該章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的情況各有不同，但從學(xué)生的綜合成績(jī)來(lái)看，有80%以上的學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容基本掌握。與以往教學(xué)情況相比，學(xué)生對(duì)所要掌握的概念、語(yǔ)法等知識(shí)更加清晰。

在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)結(jié)束后，通過(guò)程序設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)演練，學(xué)生的綜合編程能力與以往相比有明顯提高。采用順序教學(xué)法往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：就是學(xué)生學(xué)完課程內(nèi)容后，雖然對(duì)概念、定義、語(yǔ)法、編程有一定的了解和掌握，但要編程還是有較大的難度，一些學(xué)生在編程時(shí)無(wú)從著手。而逆向教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在：在平時(shí)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中就已建立起綜合應(yīng)用編程所涉及的知識(shí)、技巧的概念。編程時(shí)更容易進(jìn)入狀態(tài)，其思路也更清晰。

四、逆向教學(xué)需要注意的幾個(gè)方面

1、要安排足夠的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間

由于逆向教學(xué)更注重實(shí)踐教學(xué)，在課程安排時(shí)，應(yīng)將更多的時(shí)間安排給實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生有充分的實(shí)踐時(shí)間，通過(guò)實(shí)踐，明確編程所涉及的概念、語(yǔ)法等，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)自學(xué)、查閱資料等方式了解或掌握這些知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)的理論教學(xué)，梳理相關(guān)章節(jié)知識(shí)。

2、加強(qiáng)“教”與“學(xué)”的互動(dòng)

基于逆向教學(xué)法的重點(diǎn)是實(shí)踐，在這一重要環(huán)節(jié)中，不單純是讓學(xué)生自己動(dòng)手編程、學(xué)習(xí)相關(guān)的理論，考慮到老師的教學(xué)時(shí)間是有限的，在有限的時(shí)間里，讓學(xué)生少走彎路，提高學(xué)習(xí)效率，在教學(xué)設(shè)計(jì)中要注意到教學(xué)環(huán)節(jié)的互動(dòng)性，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，如：在操作實(shí)踐中，教師在課前要提出下一實(shí)踐環(huán)節(jié)涉及到的知識(shí)點(diǎn)、操作過(guò)程重點(diǎn)要掌握的內(nèi)容、注意事項(xiàng)等。過(guò)程中，對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題除答疑外，教師要將學(xué)生提出的問(wèn)題作好記錄，對(duì)普遍存在的共性問(wèn)題進(jìn)行集中講解。對(duì)個(gè)性問(wèn)題采取個(gè)別輔導(dǎo)。

3、逆向教學(xué)與順序教學(xué)相結(jié)合

在程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，單純靠一種方法進(jìn)行教學(xué)達(dá)不到好的教學(xué)效果。一些記憶性的、易于接受的內(nèi)容宜采用順向教學(xué)方法，一些較抽象、難掌握的內(nèi)容一般宜采用逆向教學(xué)。逆向教學(xué)中，可以采用部分內(nèi)容逆向教學(xué)方式，也可以采用整個(gè)章節(jié)逆向教學(xué)。在整個(gè)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過(guò)程中靈活進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

教學(xué)方法的創(chuàng)新，是教學(xué)改革永恒的主題，程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)方法需要我們不斷地探索，合理運(yùn)用逆向教學(xué)法不但有助于優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、提高教學(xué)效率、突破重難點(diǎn)、深化對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，更重要的是它能很好地培養(yǎng)學(xué)生的“逆向思維”能力、探究式的學(xué)習(xí)方式，更好地做到理論聯(lián)系實(shí)際，從而提高綜合應(yīng)用能力。實(shí)踐證明，逆向教學(xué)法在程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用達(dá)到了提高教學(xué)效果、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的，然而這種教學(xué)方法的應(yīng)用對(duì)教師在教學(xué)方法靈活運(yùn)用、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)互動(dòng)方面提出了更高的要求。

[參考文獻(xiàn)]

[1]譚浩強(qiáng)．C程序設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2003．

[2]趙建鋒，何朝陽(yáng)．C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2006．

[作者簡(jiǎn)介]

郭偉青，碩士，浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院講師，研究方向：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)信息安全、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)