“三段教學法”在程序設計教學中的應用

聶建鋒

摘 要：針對鎮街高中學生零基礎、對程序設計課程學習興趣不高的問題，結合《Python程序設計》校本課程，提出以激發學生學習興趣、培養學生計算思維為目標“三段教學法”，讓學生在認識程序、閱讀程序、編寫程序的過程循序漸進地感受與理解程序設計的特點與魅力。實踐證明，“三段教學法”在提高學生學習興趣、增強學生學習信心、培養學生計算思維方面具有一定效果。

關鍵詞：三段教學法；程序設計；Python語言；計算思維

隨著《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》的發布，“信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任”等4大信息技術核心素養逐漸成為人們熱議的話題。其中，計算思維作為信息技術學科核心素養之一，以其面向學科的特性受到格外關注[1]，而程序設計教學是落實計算思維的培養的一個重要載體。

一、“三段教學法”簡介

傳統的程序設計教學一般以知識點的內在結構和演化邏輯組織教學[2]，先介紹知識點的語法格式，再通過實例說明知識點在程序設計中的用法。這種教學方法的特點是知識結構比較完整，有利于學生全面、系統地掌握知識。另一方面，這種以知識點為中心的教學方法也帶來一個問題，就是學生容易在學習知識點的過程中只見樹木不見森林，迷失方向。

由于信息技術課程并非高考科目，對于零基礎、學習動機不強的學生來說，學習程序設計這種相對抽象的課程，往往存在畏難情緒。為了調動學生的學習積極性，筆者在校本課程《Python程序設計》教學過程總結出“三段教學法”的教學方法。所謂“三段”，就是把程序設計教學過程由淺入深、循序漸進劃分為三個階段：認識程序、會讀程序、會寫程序，每個階段的目標和實現方法見

下表。

程序設計教學的“三段教學法”

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二、“三段教學法”在教學中的應用

（一）認識程序

在教學的初期，向學生介紹程序設計與程序設計語言的基礎知識，演示趣味小程序，如猜數游戲、漢諾塔游戲等，激發學生的學習興趣。課堂中讓學生運行現成的Python小程序，熟悉Python語言的編程環境，體驗程序輸入、處理、輸出的執行過程，形成“Python程序挺好玩”的初步認知。

（二）會讀程序

在學生對Python程序產生好感之后，接下來就要讓學生從感性認知上升為理性認知。通過解釋程序語句的含義、借助紙筆運算模擬用程序解決問題的過程、請學生修改程序體驗不同的運行結果，不僅使學生了解Python語言的語法知識，更重要的是讓學生學會從整體的角度去理解程序，既看到樹木，也看到森林。

同時，也要注意引導學生理解程序是怎樣解決問題的，體會程序中蘊含的計算思維要素，為下一階段設計算法、編寫程序做好鋪墊。

閱讀一個好程序就猶如閱讀一篇好文章，不僅可以從中學習編程者排版布局、編程習慣、編程技巧等，還可以學習編程者不同的編程思想。為解決同一個問題而編寫出來的不同程序，有的紛繁復雜，有的簡潔易懂，有的漏洞百出，有的嚴謹細致。學會閱讀程序、欣賞程序，也是一種學習程序設計必須掌握的重要能力。

（三）會寫程序

能根據問題建立模型、設計算法并編寫程序解決問題，是計算思維的顯性體現。

編寫程序可以先從解決簡單的問題開始，如打印輸出自己的姓名、貨幣轉換等。對一些稍復雜的問題，如猜數問題、信息加密問題等，可以通過學生先閱讀示例程序，修改示例程序，理解程序的邏輯流程，再進行歸納小結，最后自己編寫程序的方式來降低直接編寫程序的難度，增強學生的學習興趣和成就感。通過應用練習，訓練學生獨立建模、設計算法與編寫程序的能力。

通過閱讀程序、編寫程序的反復訓練，讓學生感受、理解邏輯思維與計算思維的區別，掌握運用計算思維解決問題的能力。

三、反思

通過對學生以匿名的方式進行問卷調查，結果顯示，59.6%的學生學習Python的興趣比較高或很高，37.1%的學生對學好Python的信心很強，83.3%的學生對Python程序設計課程總體表示滿意。

在程序設計課程中運用“三段教學法”進行教學，從認識程序開始激發學生的學習興趣，從閱讀程序中感受和學習程序設計語言，從編寫程序中訓練學生的計算思維，由整體到局部、由淺入深、循序漸進，降低了學習的臺階和難度，符合學習認知規律。

由于筆者所任教的學校在東莞高中階段屬于中等層次，學生對程序設計課程的學習動機不強，因此在教學過程中主要以培養學生的學習興趣和形成良好編程習慣為主，以訓練學生的計算思維為目標。同時，在教學內容方面也進行了適當降階處理，期望通過這種方式減少學生對程序設計的畏懼心理，主要采用一些貼近生活、簡單易懂的問題作為示例，上機練習也是多以改寫程序、模仿編程為主，在培養學生的創新能力方面還有待進一步的研究。

參考文獻：

[1]張立國，王國華.計算思維：信息技術學科核心素養培養的核心議題[J].電化教育研究，2018（5）：115-121.

[2]趙霞，張珣等.Python語言教學中問題解決能力和創新能力的培養實踐[J].計算機教育，2017（9）：6-10.

編輯 馮志強