基于計算思維的高中VB程序教學

馬苑

摘要：計算思維是高中信息技術學科核心素養的四個核心要素之一，根據周以真教授的觀點，計算思維就是通過一些方法，把一個看來困難的問題重新闡述成一個人們知道怎樣解決的問題。基于計算思維的高中VB程序教學，就是從學生身邊的問題出發，引導學生將初看復雜的問題分解成小問題，利用已有知識基礎，先完成小問題的分析解決，然后在此基礎上再解決最終較復雜或困難的問題。

關鍵詞：計算思維；高中VB程序教學；教師；學生

中圖分類號：G632.0文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）03-0151

2003年，教育部頒布的《普通高中信息技術課程標準（實驗）》將提升學生信息素養作為普通高中信息技術課程的總目標，進一步推動信息技術課程的發展。2017年版的新課標指出：高中信息技術學科核心素養由信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個核心要素組成。其中，計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。具備計算思維的學生，在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案；總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。

2006年，美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任周以真教授首次提出“計算思維”，指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。根據周以真教授的觀點，計算思維就是通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個看來困難的問題重新闡述成一個人們知道怎樣解決的問題。計算思維實質上就是問題解決過程，將復雜的問題分解為簡單的、已知的問題。

基于計算思維的程序教學，以求解問題為主線，貫穿問題提出、問題分析、問題解決主要流程，在解決問題中給學生搭建腳手架，幫助學生更好地理解問題，找到解決問題的最終方法。比如，從學生身邊的生活和實際應用中尋找適當的問題，根據學生的知識掌握情況，將復雜問題分解成學生可以理解與完成的小問題，通過對小問題的解決，引導學生形成解決復雜問題的思路，最后將復雜問題解決掉。

以下教學實例就是基于計算思維，面向學生身邊的實際問題進行的教學活動。

一、問題提出

電視節目中經常會看到一些節目中，為了與觀眾更好地互動，提高觀眾參與節目的熱情，設置抽獎環節，屏幕上滾動所有參與活動用戶的手機號碼，號碼中間數字用其他符號（如*）顯示，主持人或嘉賓喊停時，屏幕上顯示一個號碼為中獎號碼。結合學生平時的班會活動或學校晚會活動，提出問題：如何用VB來編寫程序實現這樣的隨機抽獎功能？

二、問題分析

生活中的問題，是學生感興趣的問題，也容易使學生投入進行問題分析，在教學中可以適當的引導學生利用已有的知識，分析如果要從參與活動的手機號碼中隨機抽取號碼，首先可以利用已學的數據庫知識，將參與活動人員的信息存放在數據庫文件中，再讓程序隨機生成數字作為中獎號碼，將數據庫中與隨機數對應的人員信息讀取顯示出來，完成抽獎程序。

三、問題求解

第一步，完成“隨機抽獎”程序。完成此程序，需要學生利用所學的隨機函數Rnd（ ）、計時器控件Interval屬性的設置等知識，實現屏幕上數字滾動的功能。完成此程序，學生就能理解號碼滾動是通過計時器的時間間隔自動執行顯示隨機數實現的。

第二步，完成“限次隨機抽獎”，在上個程序的基礎上記錄抽獎次數，達到限定抽獎次數的功能，并將多個中獎號碼記錄下來。完成這個問題的求解需利用計數器、分支語句及列表框添加項目等知識，目的是掌握控制抽獎次數的實現方法。

第三步，完成“讀取學生信息”程序，此程序是利用已學VB連接數據庫知識，將數據庫文件中數據表中存儲的信息讀取出來，目的是掌握VB連接數據庫讀取信息，并將所取得的信息用數組來存放的方法。

第四步，完成隨機抽獎并顯示中獎人員信息程序。在學生理解完成上面三步的程序功能后，掌握了計算機是怎樣進行數據庫中數據表中信息的讀取，怎樣讓號碼在屏幕上滾動起來，怎樣進行抽獎次數的限定，綜合這些知識就可以進行最終問題的求解了。

完成這個活動抽獎程序，涉及到生成隨機數、號碼滾動、連接數據庫讀取數據表中的信息，將信息利用數組存放的問題。將問題分解成幾個學生已經掌握的問題，這樣，在已有知識基礎上，學生解決起來就比較容易了。

在高中信息技術程序教學中，利用身邊問題作為程序設計的實例，可以讓學生對學習內容產生興趣，同時將學習的知識運用于實際，也可以讓學生明白所學知識的實用性。在學習過程中，逐步形成要解決復雜問題，可先將問題分解成可求解的小問題這樣的計算思維。在教學實踐中也確實發現學生初看問題覺得很難，怎么可能完成得了，但是經過一個個小問題的分解，學生的思維調動了起來，面對同一個小問題的求解也可以想出不同的方法來解決，使得最終問題的求解變得容易起來。

基于計算思維的程序教學，可以充分挖掘學生學習與生活中的實際問題，用實例來引導學生面對問題怎樣進行求解；培養學生利用計算機解決實際問題的能力，分步解決問題的思維方式，使學生具有獲取信息的能力和利用信息技術解決生活實際問題和其他學科問題的基本技能，幫助學生在面對一個新問題時，知道如何思考問題、分析問題、解決問題。發展學生的計算思維，使學生養成運用信息技術解決問題的能力，才能真正體現信息技術課程的內在價值，落實信息技術學科的核心素養。

參考文獻：

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[3]張學軍，郭夢婷，李華.高中信息技術課程蘊含的計算思維分析[J].電化教育研究，2015（8）：80-86.

（作者單位：浙江省樂清市第二中學325600）