高中生計算機編程能力培養(yǎng)研究

韋麗姣

摘要：“算法與程序設計”是高中階段針對計算機應用技術基礎而設置的一門選修課。學生的編程能力越來越受到重視。文章在闡明編程能力概念的基礎上，針對編程中存在的問題以及學生的特點，提出一些培養(yǎng)編程能力的措施，包括提高學習興趣，奠定扎實的基礎，結合建構主義開展課堂教學，算法思維與編程的結合，重視實踐交流。

關鍵詞：高中生；Visual Basic程序設計；編程能力；建構主義；算法思維

現(xiàn)行的《普通高中技術課程標準（實驗）》中規(guī)定：高中信息技術課程包括必修與選修兩個部分。在選修部分的五個模塊中“算法與程序設計”是作為計算機應用的技術基礎設置的[1]。“算法與程序設計”模塊旨在讓學生學會設計解決問題的算法，同時能用程序設計語言編寫程序實現(xiàn)算法以解決問題。編程能力可以理解為：使用編程知識，編寫程序解決實際問題活動的個性心理特征。編程人員首先要使用自然語言描述問題及問題的求解目標，其次建立合適的數(shù)學模型，接著確定求解問題的算法及使用的數(shù)據(jù)結構，然后編寫代碼，最后調試程序，使問題得以解決。編程能力就體現(xiàn)在這幾個編程環(huán)節(jié)之中。如何培養(yǎng)學生的編程能力，對于開拓學生的創(chuàng)新思維、發(fā)散思維，提升實踐動手操作能力，提高應用計算機知識解決實際問題的能力，發(fā)揚學生的個性至關重要。培養(yǎng)學生的編程能力可以從以下幾個方面著手。

一、提高學習興趣

程序設計本身比較枯燥，很多學生對這門課程興趣不濃，甚至有厭學的心理。因此，在學生一開始接觸程序設計課程時，就要注重培養(yǎng)學生對課程的興趣。首先，可以向學生展示用VB語言編寫的具有實用性和趣味性的程序或應用軟件，這樣容易引起學生的關注，激發(fā)學生的好奇心，渴望進一步學習并掌握制作的技能。其次，通過實例使學生了解到要設計完成一個正確的程序大致的過程。然后，在更深一步學習程序設計的過程中，把諸如對象、事件、類等難以理解的概念滲透到具體的實例中。學生如果能順利解決問題，就會產(chǎn)生成就感，也就對下一步的學習更有信心，更有興趣；反之，他們也能從問題中發(fā)現(xiàn)自己欠缺的地方，激發(fā)他們彌補不足的想法。

二、奠定扎實的基礎

基礎知識是必不可少的。能力是以知識為基礎，在活動中知識是保證活動獲得成功的必要條件[2]。基礎知識包括VB語言的數(shù)據(jù)類型種類、變量、語句、三種基本結構、控件等。對于數(shù)據(jù)類型，可以通過范例來演示不同種類的數(shù)據(jù)類型之間的區(qū)別，尤其是數(shù)據(jù)的表示范圍。對于語句，應該清楚每一個語句的格式和作用，避免編程時出現(xiàn)語法或邏輯上的錯誤。通過聽講、閱讀范例、上機練習等多途徑強化學生對語句的理解和掌握。另外，合理使用各種控件，避免濫用亂用。

三、結合建構主義思想開展課堂教學

建構主義強調學生在原有知識的基礎上，通過自身建構新知識。傳統(tǒng)意義上，學習被認為是一種模仿活動。而建構主義教學從另一個方面幫助學生將新信息進行內化、改造、轉換[3]。VB程序設計的特點是知識結構化、實踐性強，若能將建構主義與VB課堂教學結合起來，教學效果會比較好。首先，教師要樹立建構主義的教學觀。學生是學習的主體，教師是引導者。教師要接受和理解學生的獨立性和主動性，讓學生在原有知識水平的基礎上，獨立地、主動地去探究問題，進而得出自己的結論，建構出新的知識，增強學習的信心。其次，改變傳統(tǒng)的教學設計。教師應當以建構主義的教學觀指導教學設計。教師可對教材的內容進行部分的重組，比如難以理解的類、對象等的概念可以在學生有一定的程序設計知識的基礎上再介紹。巧妙設計問題，讓學生在解決問題的過程中掌握知識點，同時問題有一定的延伸性，引導學生主動去思考、探索問題的答案，建構新的理解。最后，營造建構主義的學習環(huán)境。教師創(chuàng)設一定的情境，使學生能在情境中發(fā)揮自身主動性，參與課堂活動，積極與教師和其他學生互動。布置作業(yè)任務時，要考慮學生現(xiàn)有的知識水平，任務應當能提升學生現(xiàn)有的水平，提高認知的深度。

四、強化算法思維在編程中的應用

根據(jù)美國著名的計算機專家克努特（D·E·Knuth）的定義：一個算法，就是一個有窮規(guī)則的集合，其中規(guī)則規(guī)定了一個解決某一特定類型的問題的運算序列[4]。算法思維是一種以解決問題為目的的思維方式，它是一個人進行思考、人腦活動的過程，這個過程要發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、分解問題、確定解決問題的具體步驟，并用有限的操作來表示。

算法思維是在不斷設計算法與編寫程序的過程中逐步形成的。首先，重視算法設計。很多學生不習慣設計算法，直接上機編寫程序，往往導致編寫的程序邏輯混亂、出現(xiàn)眾多語法錯誤。在上機編寫代碼之前，應該分析理解問題之后，進行算法設計，用流程圖或偽代碼等描述算法，確定解決問題的具體步驟。這樣方便快速找出錯誤的地方并糾正。其次，重視編寫程序，養(yǎng)成良好的編程風格。上機編寫程序有助于學生體驗計算機執(zhí)行程序的過程，這也是學生體驗算法思維的一種途徑。最后，重視代碼的調試。單步執(zhí)行程序、修改程序、糾正程序中的錯誤，有助于學生進一步理解代碼的執(zhí)行過程和體會算法的可行性、正確性。

五、重視實踐交流

實踐出真知。教師在引導學生學習編程時，應重視讓學生上機編程練習，合理安排課堂時間。學生應當重視上機編寫程序，只有將所設計的算法付諸實踐，才能驗證算法的正確性，體會自身編程中的不足。在編寫程序時，運用發(fā)散的思維，發(fā)揮創(chuàng)造力，盡可能設計出幾種不同的方法，找出最合理的方案。每個人思考問題的角度不可能一模一樣，因此學生之間要多交流，吸收別人的精華，拓寬自身的知識面。

高中生在學習編程的過程中還存在許多問題，這就需要學校、教師、學生一起努力去解決問題。教育者應當理解程序設計課程的特點，掌握學生的學習特點，營造良好的學習環(huán)境，設計出適合學生學習的教學模式。同時，編程知識內化成為編程能力離不開學生自身的努力。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.普通高中技術課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003

[2]文韜.淺談計算機編程能力的構思[J].新課程學習，2009（04）

[3]Jacquelin Grennon Brooks，Martin G·Brooks.建構主義課堂教學案例[M].范瑋譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005

[4]王榮良.信息技術課程中算法學習的價值探索[J].中國電化教育，2008（08）

作者簡介：陜西師范大學計算機科學學院2012級碩士研究生。專業(yè)：學科教學（現(xiàn)代教育技術）。研究方向：信息技術教育運用。