“三段教學法”在程序設計教學中的應用

聶建鋒

摘 要：針對鎮(zhèn)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(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)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(yǎng)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(fā)布，“信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任”等4大信息技術核心素養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)的一個重要載體。

一、“三段教學法”簡介

傳統(tǒng)的程序設計教學一般以知識點的內(nèi)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(tǒng)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(diào)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(xiàn)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(shù)游戲、漢諾塔游戲等，激發(fā)學生的學習興趣。課堂中讓學生運行現(xiàn)成的Python小程序，熟悉Python語言的編程環(huán)境，體驗程序輸入、處理、輸出的執(zhí)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(chǎn)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(jù)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(xiàn)。

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(shù)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(qū)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(diào)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(fā)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(guī)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(yǎng)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(nèi)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(yǎng)學生的創(chuàng)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(yǎng)培養(yǎng)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)實踐[J].計算機教育，2017（9）：6-10.

編輯 馮志強