打比方：讓程序設(shè)計不再“曲高和寡”

程佑寅

摘要：初中階段的信息技術(shù)課程越來越強調(diào)程序設(shè)計和計算思維，然而這一學(xué)段的程序設(shè)計課程中不少概念、算法較為抽象難懂。如果將“比喻教學(xué)法”應(yīng)用到程序設(shè)計課程中，就可以幫助學(xué)生更好地理解新學(xué)知識，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計教學(xué)；比喻教學(xué)法； 應(yīng)用案例

中圖分類號：G632 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2017）02B-0098-03

一、問題的提出

程序設(shè)計是信息技術(shù)教育的傳統(tǒng)內(nèi)容。《基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程標準（2012版）》中，小學(xué)、初中和高中三個學(xué)段均包含了算法與程序設(shè)計的內(nèi)容，江蘇省最新版的初中信息技術(shù)教材中的“程序設(shè)計”部分，也從以前的九年級選修內(nèi)容調(diào)整到八年級下學(xué)期的必修內(nèi)容。讓學(xué)生體驗程序設(shè)計思想和算法思維，是初中階段程序設(shè)計教學(xué)的重要目標。

蘇教版八年級信息技術(shù)教材中，選用高級程序設(shè)計語言VisualBasic進行教學(xué)。很多初次接觸到程序設(shè)計的學(xué)生對于設(shè)計計算機程序非常感興趣，但是每當(dāng)學(xué)習(xí)到諸如數(shù)據(jù)類型、算法等基礎(chǔ)知識時，課堂反應(yīng)和學(xué)習(xí)效果往往不盡理想。不少學(xué)生認為這些概念和算法過于抽象，教材上對這些概念的解釋晦澀難懂，一定程度上影響了學(xué)習(xí)的信心與學(xué)習(xí)的效果。

如何讓“曲高和寡”的程序設(shè)計知識更加通俗易懂，引領(lǐng)學(xué)生更好、更快地掌握這些概念和算法？這是一線的信息技術(shù)教師研究的熱點和難點。我們嘗試使用“比喻法”進行教學(xué)，收到了良好的成效。

二、比喻教學(xué)法在初中程序設(shè)計課程中的應(yīng)用

比喻就是“打比方”，即根據(jù)事物之間的相似點，把某一事物比作另一事物，把抽象的事物變得具體，把深奧的道理變得淺顯。比喻教學(xué)法，就是在教學(xué)過程中通過打比方的方法，將兩個本質(zhì)不同但又有相似點的事物建立起聯(lián)系，使抽象的概念和理論知識更為生動、淺顯易懂，以進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的有意和無意注意力，增強教學(xué)的效果。

1.用比喻解釋程序設(shè)計的基礎(chǔ)概念

程序設(shè)計課程的難點之一在于基礎(chǔ)概念較多且較難理解，例如常量、變量、數(shù)據(jù)類型等等。對此，我們在教學(xué)中一般采用比喻的方法幫助學(xué)生理解這些抽象的概念。

我們把“變量”比喻成橡皮泥。因為變量是在程序中值會發(fā)生變化的量，就像學(xué)生經(jīng)常把玩的橡皮泥一樣——它們是會變的。例如語句LET A=1：LET A=3：LET A=5：PRINT A，這段程序的作用是在給變量A進行多次賦值，變量A的值從1變成了3，最后變量A的值是5。這個過程就好像學(xué)生把玩橡皮泥：先捏成圓形，再捏成長條形，最后捏成方塊形，橡皮泥最后的形狀是由最后一次塑型決定的，這恰好與一個變量多次賦值之后，值是由最后一次賦值的內(nèi)容決定的一樣。

而在介紹“常量”這一概念時，我們通常會把它比喻成一塊堅硬的石頭。因為在不破壞石頭原有結(jié)構(gòu)的情況下（比如打碎或融化），石頭的形狀是不會發(fā)生改變的。而常量便是在程序中值不會發(fā)生變化的量，“不會發(fā)生改變”就是石頭和常量的共同點，所以石頭可以作為常量的比喻對象。

2.用比喻區(qū)分IF語句的三種格式

在講解分支語句時，我們通常要介紹三種不同形式的分支語句，即：

（1）完整的行IF語句：IF<判斷條件> THEN <語句1>ELSE<語句2>

（2）不完整的行IF語句：IF<判斷條件> THEN<語句1>

（3）塊IF語句：

IF <判斷條件> THEN

<語句組1>

ELSE

<語句組2>

END IF

這三種不同格式的IF語句各有特點，且書寫格式不盡相同，很容易出錯。

在學(xué)習(xí)了完整的行IF語句之后，學(xué)生要學(xué)習(xí)沒有ELSE <語句2>的不完整行IF語句。我們會用小壁虎的尾巴作比喻，即小壁虎的尾巴有時候會斷掉，但是不會死。這是因為在某些情況下，程序只需要在滿足條件之后執(zhí)行<語句1>，而對于不滿足判斷條件的情況時，程序不做任何改變，所以可以不用后半部分的ELSE <語句2>，程序也能正確運行。這樣不完整的行IF語句和斷尾的小壁虎一樣依然可以正常生存。

在講解完整的行IF語句和塊IF語句的區(qū)別時，我們通常將之比喻為一杯水倒在寬口的大燒杯中與倒在細長的試管里，水面的高度是有區(qū)別的。這是因為行IF語句是把判斷條件、語句1、語句2寫在一行，這樣在視覺上看IF語句會顯得“寬而扁”；而塊IF的格式則是將判斷條件、語句組1、語句組2分別寫在不同行上，并且要在最后加上END IF作結(jié)尾，這樣的IF語句在視覺上看則會顯得“窄而高”。需要強調(diào)的是，塊IF語句和完整的行IF語句的作用是一樣的，只不過書寫格式不同而已，當(dāng)然，塊IF語句更適合于多語句組的情況。

3.用比喻揭示初級算法的執(zhí)行過程

講解如何在三個數(shù)中找到最大數(shù)時，我們會把計算機的“兩兩比較”過程比喻成“三個學(xué)生打擂臺”：首先選擇一個學(xué)生作為擂主，第二位學(xué)生上場打擂（例如比身高），如果打擂成功則擂主換成第二位同學(xué)，否則擂主不變；最后，第三位學(xué)生上場和擂主打擂，如果打擂成功，則擂主換成第三位同學(xué)，否則擂主不變。經(jīng)過兩次打擂之后，擂主就是要找的人。可以用如下程序表示這一過程：

DIM AS INTEGER A，B，C，MAX ‘定義變量A，B，C，MAX

INPUT A，B，C ‘從鍵盤輸入A，B，C的值

MAX=A ‘把A設(shè)為擂主

IF B>MAX THEN MAX=B ‘B打擂，如果成功則擂主變成B

IF C>MAX THEN MAX=C ‘C打擂，如果成功則擂主變成C

PRINT MAX ‘打印擂主

SLEEP：END ‘結(jié)束

在講授“打擂臺”算法時，我們還可以請三位學(xué)生親身示范打擂的過程，這樣，可以更好地幫助他們理解和熟悉計算機算法的執(zhí)行過程，算法思維也在游戲的過程中得到了進一步的內(nèi)化。

三、在程序設(shè)計課堂上運用比喻教學(xué)法的注意點

上述只是本人在教學(xué)過程中運用“打比方”的個別例子，在初中程序設(shè)計課程中還有很多問題，可以拿現(xiàn)實生活中的例子去形象地講解。當(dāng)然，打比方要打得好，如果比方打得不好，或者說打得不恰當(dāng)，那就起不到幫助學(xué)生理解疑難問題的目的了。

1.比喻不能“喧賓奪主”

所有的教學(xué)手段都是服務(wù)于課堂教學(xué)的，比喻教學(xué)法也不例外。對于一些晦澀難懂的概念，我們可以借助比喻，讓學(xué)生更好地理解抽象的概念。但是，并不是所有的知識點都是抽象的，或者都可以找到合適的比喻。如果比喻過多過濫，往往會浪費寶貴的課堂時間，增加學(xué)生理解比喻的難度，從而偏離服務(wù)課堂的主旨。我們不能無視教材中對于程序設(shè)計基礎(chǔ)概念和算法的經(jīng)典描述，對于這些，初學(xué)時可能難懂，但是當(dāng)學(xué)生通過比喻法理解了之后，便要重新回歸理性，將感性的、具體的知識內(nèi)化為理性的、嚴謹?shù)母拍睿@樣才更加符合程序設(shè)計的學(xué)科特點。

2.喻體要常見易懂

試想一下，如果我們將一個抽象的概念比喻成另一個學(xué)生不熟悉或者很少見的事物時，學(xué)生能很好地理解這個概念么？答案無疑是否定的。比喻法就是要讓學(xué)生形成知識的正向遷移，學(xué)生首先要熟悉比喻物是什么，然后才能將比喻物的知識結(jié)構(gòu)遷移到抽象的概念之中，在腦海中構(gòu)建起自己對于新知識的理解。教師要選擇學(xué)生“耳熟能詳”的常見實物作為比喻的對象，這樣才能便于學(xué)生更好、更快地掌握這些概念。

3.喻體要特征鮮明

教師要對比喻對象和被比喻對象的特點進行認真概括，找到它們的相似點，引領(lǐng)學(xué)生通過這些相似點搭建一座“知識橋”，更好地理解新概念。如果在教學(xué)時隨意打比方，在比喻對象和被比喻對象之間“生拉硬拽”，學(xué)生找不到兩者的相似點，反而會越學(xué)越糊涂。

責(zé)任編輯：宣麗華