歐陽麗娜

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院信息工程系，江蘇鎮(zhèn)江 212016)

計算機(jī)的本質(zhì)是“程序的機(jī)器”，程序和指令是計算機(jī)系統(tǒng)中最基本的概念。進(jìn)行程序設(shè)計必須以一種計算機(jī)語言為工具，否則，只能是紙上談兵。作為當(dāng)前大多數(shù)學(xué)校計算機(jī)專業(yè)入門級語言的C語言功能豐富，表達(dá)能力強(qiáng)，使用靈活方便，應(yīng)用面廣，目標(biāo)程序效率高，可移植性好，既具有高級語言的優(yōu)點，又具有低級語言的許多特點，既適合編寫系統(tǒng)軟件，又適合編寫應(yīng)用軟件。C語言是計算機(jī)專業(yè)的必修課，也是程序開發(fā)的前導(dǎo)課。對于學(xué)習(xí)者而言，要進(jìn)行程序設(shè)計，必須解決以下兩個問題:

1)解決問題的思路和方法，即算法。

2)算法的實現(xiàn)，即用計算機(jī)語言編寫程序，達(dá)到用計算機(jī)解決問題的目的。

算法被稱為程序的靈魂。著名的計算機(jī)科學(xué)家沃思(Nikiklaus Wirth)提出一個公式，即

由此可見，算法在程序設(shè)計中的重要性。

排序算法中的冒泡排序和選擇排序相對簡單，有利于初學(xué)者循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。對于剛剛接觸程序設(shè)計的學(xué)生來講，從這兩種算法開始是非常不錯的選擇。

1 教學(xué)對象

1)理論基礎(chǔ)薄弱，在程序設(shè)計方面大多是零基礎(chǔ)。C語言是在五年制高職計算機(jī)軟件專業(yè)低年級開設(shè)的一門必修課，授課對象是初中畢業(yè)生。在此之前，這些學(xué)生大都沒有接觸過程序設(shè)計，甚至不知道什么是程序設(shè)計，這為教學(xué)工作帶來了很大的阻力。

2)自信心強(qiáng)，又具有極強(qiáng)的好奇心與求知欲，喜歡運(yùn)手操作，但抽象思維和自主學(xué)習(xí)能力相對薄弱，厭煩枯燥的文字講解。在教學(xué)過程中，教師要盡量使用簡單、直觀的演示方式，使抽象的程序設(shè)計過程形象、生動起來。

3)層次不一，學(xué)習(xí)能力存在很大的差異。教師要根據(jù)學(xué)生的特點采用分層教學(xué)的方法，以滿足不同學(xué)生的需求，并教會學(xué)生自主學(xué)習(xí)，突破零起點、高臺階的瓶頸。

2 依據(jù)內(nèi)容確立目標(biāo)

2.1 教學(xué)內(nèi)容

數(shù)組［1］是C語言中重要的數(shù)據(jù)類型，通過數(shù)組可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的排序運(yùn)算。排序算法是一種基本算法，而冒泡排序和選擇排序是排序算法中的基礎(chǔ)知識，學(xué)生接觸算法也是從它們開始的。讓學(xué)生熟練掌握這兩種算法很有必要，可以為培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計能力打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是一種在教學(xué)活動之前預(yù)期的學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果，即教師預(yù)先設(shè)定學(xué)生在完成某一課題的學(xué)習(xí)后應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)目標(biāo)的確定是否全面、準(zhǔn)確、具體、切合實際，對課堂教學(xué)至關(guān)重要。確定教學(xué)目標(biāo)的依據(jù)是課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)情，三者缺一不可。在擬定教學(xué)目標(biāo)的過程中，必須“隱”“顯”兼顧，“近”“遠(yuǎn)”結(jié)合，使教學(xué)目標(biāo)具有科學(xué)性、全面性、準(zhǔn)確性和針對性。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、冒泡排序和選擇排序的教學(xué)內(nèi)容與特點，同時考慮到五年制高職學(xué)生的學(xué)情，確定教學(xué)目標(biāo):

1)理解冒泡排序和選擇排序的基本原理，能夠熟練應(yīng)用冒泡排序算法進(jìn)行運(yùn)算，學(xué)會使用選擇排序算法解決同樣問題。

2)在理解程序設(shè)計基本方法的基礎(chǔ)上，拓展其在現(xiàn)實中的應(yīng)用，并通過程序設(shè)計，激發(fā)學(xué)生在預(yù)測基礎(chǔ)上追求結(jié)果的成就感。

3 多種方法，創(chuàng)新教學(xué)

教學(xué)方法是多種多樣的。每種方法都有其獨特的作用和一定的適用范圍。教學(xué)方法的選擇受教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教師特點、學(xué)生的年齡特征和知識基礎(chǔ)等因素的影響。在教學(xué)過程中，筆者以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法為主，結(jié)合使用情境導(dǎo)入、小組合作、分層教學(xué)的方法。其中小組合作教學(xué)法的關(guān)鍵在于分組，分組的前提條件是摸清學(xué)生目前的知識結(jié)構(gòu)，按照組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則進(jìn)行分組［2］。

3.1 情境導(dǎo)入

皮亞杰曾說:“所有智力方面的工作者，都依賴于興趣”。為了讓學(xué)生對抽象的C語言產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，可以嘗試將對新知識的探索融入游戲等生活情境中。通過游戲設(shè)疑，展示結(jié)果，分析程序結(jié)構(gòu)，并結(jié)合動畫演示，使抽象的原理變得具體形象，一定能取得事半功倍的效果。

例如，以排序游戲作為教學(xué)過程的開始。首先，宣布游戲規(guī)則，即冒泡排序的原理的實際運(yùn)用。然后，讓學(xué)生代表按照游戲規(guī)則對手中撲克牌進(jìn)行排序，如升序。排序結(jié)束后，組織其他學(xué)生觀察撲克牌的順序變化。結(jié)果顯示，撲克牌已經(jīng)由亂序變?yōu)樯?。在此設(shè)疑，為什么經(jīng)過這樣的過程會產(chǎn)生這樣的結(jié)果呢?如果利用程序語言該怎樣完成這一任務(wù)呢?學(xué)生知道游戲規(guī)則，但是不知道為什么要制定這種規(guī)則。學(xué)生在“只知其一，不知其二”的情況下進(jìn)行游戲，在教師的提問中思考，充分激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

3.2 講授新知

萬丈高樓平地起，學(xué)生循序漸進(jìn)地接受新知的過程是打牢基礎(chǔ)的過程，是非常重要的環(huán)節(jié)。在觀察整個排序過程后總結(jié)規(guī)律，得出冒泡排序的基本理念。由表及里，為深入理解后面的原理做好鋪墊。接著，梳理過程，挑揀出關(guān)鍵步驟。然后，舊知新用，利用之前學(xué)習(xí)過的知識，根據(jù)關(guān)鍵步驟編寫關(guān)鍵語句，意在幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地完成代碼編寫過程。趁熱打鐵，進(jìn)行語句整合，利用程序語言完成排序任務(wù)。

3.3 認(rèn)知提升

學(xué)生初步理解算法理念之后，層層遞進(jìn)，帶領(lǐng)學(xué)生透過表象，探索原理，進(jìn)一步提高他們對算法的認(rèn)知程度。

1)設(shè)置疑問，遞進(jìn)思考。從元素位置、順序變化、內(nèi)外循環(huán)關(guān)系等方面引導(dǎo)學(xué)生展開組內(nèi)討論，初步理解冒泡排序原理。

2)分層教學(xué)，動畫助學(xué)。學(xué)生根據(jù)自身情況借助動畫演示理解程序過程。

3)要點總結(jié)，拎清特點。逐層深入，總結(jié)冒泡排序原理的特點，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解冒泡排序原理的結(jié)構(gòu)。

4)填流程圖，理清思路。通過動畫演示，總結(jié)算法特點，組內(nèi)討論，補(bǔ)充流程圖，幫助學(xué)生理清思路，了解程序結(jié)構(gòu)。

5)探究實質(zhì)，深入挖掘。學(xué)生進(jìn)行小組討論，深層次探討算法實質(zhì)。教師巡視并參與到討論中，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，共性問題集中解決。

6)程序動作，預(yù)測效果。讓學(xué)生設(shè)計程序并演示程序片段、預(yù)測結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生由抽象向具體轉(zhuǎn)換的能力。

3.4 發(fā)散思維

發(fā)散思維(Divergent Thinking)，又稱為擴(kuò)散思維或求異思維，表現(xiàn)為思維視野廣闊，呈現(xiàn)多維發(fā)散狀，包括“一題多解”“一事多寫”“一物多用”等方式［3］。

引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)選擇排序。具體過程，相對于同樣的數(shù)列，給出不同的排序規(guī)則。學(xué)生根據(jù)新規(guī)則和選擇排序的演示動畫，初步自學(xué)選擇排序，完成排序過程。通過觀察、比較、討論，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解選擇排序的過程，為編寫關(guān)鍵語句做好鋪墊。最后，找出關(guān)鍵步驟，將原理轉(zhuǎn)化為程序語言。同時，針對同一問題尋求多種解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

3.5 對比討論

對比教學(xué)是指在教學(xué)活動中將兩個或兩個以上的認(rèn)識對象放在一定的條件下，按照同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照、比較，從而確定認(rèn)識對象屬性的異同、作用的大小、性能的優(yōu)劣、問題的難易或認(rèn)識的正誤深淺，以達(dá)到辨識、了解和把握認(rèn)識對象之目的的一種方法。對比教學(xué)法是常用的教學(xué)方法之一，使用范圍非常廣。如利用動畫演示分別使用冒泡排序和選擇排序?qū)ν唤M數(shù)列進(jìn)行排序運(yùn)算的過程，通過填寫表格的形式對比出兩種方法在算法和代碼方面的區(qū)別，可以幫助學(xué)生深入理解兩種算法的原理，并且通過比較兩種排序方法的執(zhí)行代碼，加深對代碼的理解和記憶。

3.6 拓展提升

學(xué)生的接受能力和理解能力有很大差異，可以進(jìn)行分層教學(xué)，利用不同層次的習(xí)題鞏固理論知識，加深學(xué)生對算法的理解。設(shè)置基礎(chǔ)任務(wù)和拓展創(chuàng)新任務(wù)，為學(xué)生提供創(chuàng)新思維平臺，讓學(xué)生不必拘于一種思維方式，鍛煉創(chuàng)新思維能力［4－5］。如任務(wù)可以設(shè)置為:

1)基礎(chǔ)任務(wù)——按由大到小的順序排列10個地區(qū)的面積?？紤]比較過程中外循環(huán)次數(shù)、內(nèi)循環(huán)交換次數(shù)，排序后兩兩之間的交換次數(shù)。如利用冒泡排序?qū)ι鲜鰯?shù)列進(jìn)行降序排列。

2)拓展創(chuàng)新任務(wù)——有10個質(zhì)量未知且不等的蘋果和一臺電子秤，用你的方法，按質(zhì)量從小到大的順序排列這10個蘋果，并嘗試完成這個過程。

3.7 交流總結(jié)

學(xué)生通過交流總結(jié)，及時修正練習(xí)題解答中的不足之處，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力和交流能力，學(xué)會傾聽他人意見。具體操作過程如下:

1)針對學(xué)生上傳的“習(xí)題一”答案，采取匿名的方式，將錯誤的答案拿出來共同探討。

2)“習(xí)題二”部分，小組間交流互換思路，取長補(bǔ)短。

3)完成課堂效果驗收評價表。

4)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲，教師補(bǔ)充，并對各組表現(xiàn)給予評價［6］。

4 結(jié)束語

讀懂課程內(nèi)容，做到“遠(yuǎn)”“近”兼顧，“隱”“顯”結(jié)合;讀懂學(xué)生，遵循學(xué)生由具體—抽象—具體的認(rèn)知活動規(guī)律，確定目標(biāo)，多種教學(xué)手段相結(jié)合，為學(xué)生提供拓展創(chuàng)新思維的平臺，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們主動探索、接受、消化知識，更好地完成教學(xué)任務(wù)，并為今后的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

［1］譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2010:142－146.

［2］陳寶芬.小組合作教學(xué)法在高職計算機(jī)實踐教學(xué)中的應(yīng)用:如何進(jìn)行分組［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2011，37(24):112－113.

［3］姚小兵.高職院校計算機(jī)教育創(chuàng)新的探索［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2007，17(22):253－254.

［4］熊治榮.任務(wù)驅(qū)動法在程序設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用［J］.硅谷，2009(12):157.

［5］戎小群.高職軟件技術(shù)專業(yè)課程體系目標(biāo)的創(chuàng)設(shè)［J］.教育與職業(yè)，2010(35):136－137.

［6］謝翠萍，陳家益.C語言中冒泡排序教學(xué)設(shè)計與分析［J］.福建電腦，2013(5):50－51.