半成品教學策略在算法與程序設計教學中的應用

李世玲

摘 要 “半成品”教學策略避免把有限的課時浪費在程序設計語言和所謂編程技巧上，為學生的學習提供技術支持，很好地解決了學生程序設計“零起點”的問題。

關鍵詞 “半成品”教學策略；算法與程序設計；信息技術課程

中圖分類號：G633.67 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）07-0084-02

在《全國普通高中信息技術課程標準》中，算法與程序設計是普通高中信息技術課程的選修模塊，該模塊提出的課程目標是：“旨在使學生進一步體驗算法思想，了解算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用；能從簡單問題出發，設計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設計語言編制程序實現算法解決問題。”由此可見，算法和程序設計的教學目標不是培養編程高手，而是培養學生的算法思維。也就是說課堂教學“可以先讓學生通過對范例的模仿與改造，體驗簡單問題的解決過程，把握程序設計的脈絡，或者只是將現成的程序模塊進行組裝，其目的在于讓學生從方法與過程上體驗軟件開發的完整流程，感悟程序設計的樂趣”[1]。

但是算法思維是以程序設計為載體，學生必須懂編程才能實現算法。而學生從沒學過編程，在有限的課時很難掌握大量的語法和編程技巧。為此，筆者在教學實踐中探索采用“半成品”教學策略來提高算法與程序設計教學的有效性，盡可能避免缺乏編程基礎帶來的難題。

“半成品”教學策略最早出現在王愛勝老師發表的《“半成品加工”策略“加工”啥？——在真實的問題解決環境中開展教與學》一文。這種教學策略就是提供一個待完成的作品，只是對教學內容這部分“留白”，無論是講授還是練習，都在完善“成品”中開展教與學，為學生提供一個真實的學習情境和練習環境[2]。“半成品策略”避免把有限的課時浪費在程序設計語言和所謂編程技巧上，為學生的學習提供技術支持，很好地解決了學生程序設計“零起點”的問題。在商業應用軟件日益豐富的今天，很多人并不一定是編程高手，但可以通過修改網上已有的現成代碼來滿足自己工作和學習的需要，這些現成的代碼就是“半成品”的一種。

“半成品”教學策略的核心是為學生提供“待完成的作品”，對教學內容進行“留白”。這很容易讓人誤解為這種教學策略就是把完整的程序“挖空”，學生只要把空白填上就完成學習任務了。這樣的“留白”限制了學生的思維，只是簡單的技術練習。下面筆者以自己的教學實踐為例，談談如何應用“半成品加工”教學策略。

1 添加式

所謂添加式，就是在教師示范操作的半成品基礎上，學生發揮創意完善作品。如通過設計制作一個簡易計算器，來完成三大內容的學習：1）VB語言及編程環境介紹；2）程序順序結構；3）賦值語句和輸入輸出語句。學生剛開始接觸可視化編程，對于控件和VB語言的使用這些知識是“零起點”，教師必須做示范。但是這個示范要圍繞變量的設置、數據的輸入、計算以及輸出，還有對象事件等這幾個教學重難點精心設計，讓學生體驗其中的方法過程，從而能舉一反三。

首先展示這個計算器的界面（圖1），左邊兩個文本框是計算數據的輸入，中間的標簽顯示計算符號，=號后面的文本框輸出計算結果。接著演示如何添加計算加法的按鈕，修改它的名稱、顯示文本屬性，以及編寫計算加法的代碼這一過程。在示范中引導學生總結出這個計算器的算法：1）輸入待計算文本框的數據賦予兩計算變量；2）點擊相應的計算按鈕，標簽顯示計算符號，進行運算，結果賦予結果變量，最后顯示在文本框。完善這個計算器半成品，就成為課堂任務。學生對這個任務很感興趣，給這個半成品添加了減、乘、除，有的甚至加上乘方、開方等計算功能。

當然，學生畢竟缺乏VB編程知識，有些問題沒考慮周全，還有不少語法錯誤，最后一調試總顯示程序出錯。學生大叫：老師，怎么辦？別急，看下一節：程序的調試與錯誤類型。

2 糾錯式

“半成品”并不是越多越好，因為學生對“半成品”的前期認識、分析、理解需要時間。最好能一物多用，比如完善“簡易計算器”這個任務，就可以延續到另一節課“程序的調試與錯誤類型”。學生練習中出現的種種錯誤，譬如找不到對象、數據溢出等，都是最理想的“半成品”學習資源。在接下來的評價分析環節，教師就可以利用這些課堂生成資源引導學生進行討論和自我總結，學生把學到的知識應用到修改自己的作品上，提高解決問題的能力。

糾錯型的“半成品”也可以用于知識點的鞏固練習，教師預先圍繞知識點設計有問題的程序段，讓學生修改，在實踐和解決問題的過程中自己去體驗，大大增強理解效果。如圖2所示，這是針對for循環語句的語句格式設置的練習：指出下面程序中的錯誤并修改。學生通過實踐，更容易理解、掌握這些知識點。最后，可以引導學生進行小結：1）for語句與next語句必須成對出現，而且循環變量的名稱要相同；2）當初值小于終值時，步長為正數；當初值大于終值時，步長為負數；只步長為1時，才可以省略步長；3）需要重復執行的語句應該放在循環體位置。

鼓勵學生找“bug”也是在教學中常用來鍛煉學生獨立發現問題、解決問題的教學方法。有些程序運行結果正確，但是因為設計中考慮不周而存在“隱形缺陷”，如果能好好地利用這些“隱性缺陷”，學生逐漸形成懂得反思敢于質疑的科學思維，而不是填鴨式的被動接受知識。

如完成“簡易計算器”任務后，把一個比較復雜的計算器軟件發給學生，讓他們試運行，并與“簡易計算器”對比，看算法設計上有何異同。這個軟件進行各種計算都很正常，但有個細心的學生發現，當用作輸入和輸出的唯一文本框空白時，點擊“刪除鍵”，程序就會顯示“出錯”。怎么修補這個“bug”？筆者把這個問題拋給學生，并提示從這個“刪除鍵”的代碼段下手。學生很快發現“退格鍵”的主要代碼是“Text1.Text=Mid（Text1.Text，1，Len（Text1.Text）-1）”，即每點擊一次“退格鍵”就減少一個字符。這個設計沒有考慮文本框是空白時，就導致程序出錯。

學生提出不少創新的修復點子，比如：以檢驗文本框是否空白作為條件，判斷是否執行“退格鍵”功能；或者判斷文本框空白時，執行“Text1.Text=″″”。

3 改造式

把現有的題作簡單修改，加深難度，或者變異，引出一個題目系列，或者可以對現有的程序進行優化，對學生來說都是難得的拓展訓練。

如在“循環嵌套”教學中，學生的理解往往流于表面。先示范講解“打印正方形”的方法與過程，并詳析其算法（圖3、圖4）；然后再對此題進行擴展，要求學生對范例的程序段進行模仿、修改，完成其他圖形的打印功能。

“半成品”教學策略在程序設計課堂中經常用到，是一種基于“問題解決”的教學方法，側重在為學生預設一種解決問題的真實情境。只是作為課堂上的教學法，要更注意“半成品”設計的開放性、針對性和應用時機。通過實踐，也進一步驗證了“半成品”教學策略的應用提高了課堂講授、概念理解和實踐練習的效率，解決了學生學習差異大、編程基礎弱的難題。當然，教無定法，只要在算法與程序設計課堂上注重方法和過程的教學，避免簡單的技術訓練，培養學生能用算法思維獨立解決問題，才是最終的目的。

參考文獻

[1]田俊華，李藝.“算法與程序設計”課程目標的認知結構解析[J].課程·教材·教法，2005（12）：65-69.

[2]王愛勝.半成品加工：讓技術與素養有機融合[J].中小學信息技術教育，2005（6）：15-16.