半成品教学策略在算法与程序设计教学中的应用

李世玲

摘 要 “半成品”教学策略避免把有限的课时浪费在程序设计语言和所谓编程技巧上，为学生的学习提供技术支持，很好地解决了学生程序设计“零起点”的问题。

关键词 “半成品”教学策略；算法与程序设计；信息技术课程

中图分类号：G633.67 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）07-0084-02

在《全国普通高中信息技术课程标准》中，算法与程序设计是普通高中信息技术课程的选修模块，该模块提出的课程目标是：“旨在使学生进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。”由此可见，算法和程序设计的教学目标不是培养编程高手，而是培养学生的算法思维。也就是说课堂教学“可以先让学生通过对范例的模仿与改造，体验简单问题的解决过程，把握程序设计的脉络，或者只是将现成的程序模块进行组装，其目的在于让学生从方法与过程上体验软件开发的完整流程，感悟程序设计的乐趣”[1]。

但是算法思维是以程序设计为载体，学生必须懂编程才能实现算法。而学生从没学过编程，在有限的课时很难掌握大量的语法和编程技巧。为此，笔者在教学实践中探索采用“半成品”教学策略来提高算法与程序设计教学的有效性，尽可能避免缺乏编程基础带来的难题。

“半成品”教学策略最早出现在王爱胜老师发表的《“半成品加工”策略“加工”啥？——在真实的问题解决环境中开展教与学》一文。这种教学策略就是提供一个待完成的作品，只是对教学内容这部分“留白”，无论是讲授还是练习，都在完善“成品”中开展教与学，为学生提供一个真实的学习情境和练习环境[2]。“半成品策略”避免把有限的课时浪费在程序设计语言和所谓编程技巧上，为学生的学习提供技术支持，很好地解决了学生程序设计“零起点”的问题。在商业应用软件日益丰富的今天，很多人并不一定是编程高手，但可以通过修改网上已有的现成代码来满足自己工作和学习的需要，这些现成的代码就是“半成品”的一种。

“半成品”教学策略的核心是为学生提供“待完成的作品”，对教学内容进行“留白”。这很容易让人误解为这种教学策略就是把完整的程序“挖空”，学生只要把空白填上就完成学习任务了。这样的“留白”限制了学生的思维，只是简单的技术练习。下面笔者以自己的教学实践为例，谈谈如何应用“半成品加工”教学策略。

1 添加式

所谓添加式，就是在教师示范操作的半成品基础上，学生发挥创意完善作品。如通过设计制作一个简易计算器，来完成三大内容的学习：1）VB语言及编程环境介绍；2）程序顺序结构；3）赋值语句和输入输出语句。学生刚开始接触可视化编程，对于控件和VB语言的使用这些知识是“零起点”，教师必须做示范。但是这个示范要围绕变量的设置、数据的输入、计算以及输出，还有对象事件等这几个教学重难点精心设计，让学生体验其中的方法过程，从而能举一反三。

首先展示这个计算器的界面（图1），左边两个文本框是计算数据的输入，中间的标签显示计算符号，=号后面的文本框输出计算结果。接着演示如何添加计算加法的按钮，修改它的名称、显示文本属性，以及编写计算加法的代码这一过程。在示范中引导学生总结出这个计算器的算法：1）输入待计算文本框的数据赋予两计算变量；2）点击相应的计算按钮，标签显示计算符号，进行运算，结果赋予结果变量，最后显示在文本框。完善这个计算器半成品，就成为课堂任务。学生对这个任务很感兴趣，给这个半成品添加了减、乘、除，有的甚至加上乘方、开方等计算功能。

当然，学生毕竟缺乏VB编程知识，有些问题没考虑周全，还有不少语法错误，最后一调试总显示程序出错。学生大叫：老师，怎么办？别急，看下一节：程序的调试与错误类型。

2 纠错式

“半成品”并不是越多越好，因为学生对“半成品”的前期认识、分析、理解需要时间。最好能一物多用，比如完善“简易计算器”这个任务，就可以延续到另一节课“程序的调试与错误类型”。学生练习中出现的种种错误，譬如找不到对象、数据溢出等，都是最理想的“半成品”学习资源。在接下来的评价分析环节，教师就可以利用这些课堂生成资源引导学生进行讨论和自我总结，学生把学到的知识应用到修改自己的作品上，提高解决问题的能力。

纠错型的“半成品”也可以用于知识点的巩固练习，教师预先围绕知识点设计有问题的程序段，让学生修改，在实践和解决问题的过程中自己去体验，大大增强理解效果。如图2所示，这是针对for循环语句的语句格式设置的练习：指出下面程序中的错误并修改。学生通过实践，更容易理解、掌握这些知识点。最后，可以引导学生进行小结：1）for语句与next语句必须成对出现，而且循环变量的名称要相同；2）当初值小于终值时，步长为正数；当初值大于终值时，步长为负数；只步长为1时，才可以省略步长；3）需要重复执行的语句应该放在循环体位置。

鼓励学生找“bug”也是在教学中常用来锻炼学生独立发现问题、解决问题的教学方法。有些程序运行结果正确，但是因为设计中考虑不周而存在“隐形缺陷”，如果能好好地利用这些“隐性缺陷”，学生逐渐形成懂得反思敢于质疑的科学思维，而不是填鸭式的被动接受知识。

如完成“简易计算器”任务后，把一个比较复杂的计算器软件发给学生，让他们试运行，并与“简易计算器”对比，看算法设计上有何异同。这个软件进行各种计算都很正常，但有个细心的学生发现，当用作输入和输出的唯一文本框空白时，点击“删除键”，程序就会显示“出错”。怎么修补这个“bug”？笔者把这个问题抛给学生，并提示从这个“删除键”的代码段下手。学生很快发现“退格键”的主要代码是“Text1.Text=Mid（Text1.Text，1，Len（Text1.Text）-1）”，即每点击一次“退格键”就减少一个字符。这个设计没有考虑文本框是空白时，就导致程序出错。

学生提出不少创新的修复点子，比如：以检验文本框是否空白作为条件，判断是否执行“退格键”功能；或者判断文本框空白时，执行“Text1.Text=″″”。

3 改造式

把现有的题作简单修改，加深难度，或者变异，引出一个题目系列，或者可以对现有的程序进行优化，对学生来说都是难得的拓展训练。

如在“循环嵌套”教学中，学生的理解往往流于表面。先示范讲解“打印正方形”的方法与过程，并详析其算法（图3、图4）；然后再对此题进行扩展，要求学生对范例的程序段进行模仿、修改，完成其他图形的打印功能。

“半成品”教学策略在程序设计课堂中经常用到，是一种基于“问题解决”的教学方法，侧重在为学生预设一种解决问题的真实情境。只是作为课堂上的教学法，要更注意“半成品”设计的开放性、针对性和应用时机。通过实践，也进一步验证了“半成品”教学策略的应用提高了课堂讲授、概念理解和实践练习的效率，解决了学生学习差异大、编程基础弱的难题。当然，教无定法，只要在算法与程序设计课堂上注重方法和过程的教学，避免简单的技术训练，培养学生能用算法思维独立解决问题，才是最终的目的。

参考文献

[1]田俊华，李艺.“算法与程序设计”课程目标的认知结构解析[J].课程·教材·教法，2005（12）：65-69.

[2]王爱胜.半成品加工：让技术与素养有机融合[J].中小学信息技术教育，2005（6）：15-16.