張婷婷 陳冀

新課標(biāo)的必修課程部分要求學(xué)生掌握一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本知識(shí)，使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單算法，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的基本流程，感受算法的效率，掌握程序調(diào)試與運(yùn)行的方法。程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的開(kāi)設(shè)不僅僅是為了讓學(xué)生掌握某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，更重要的是幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用編程分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法與過(guò)程。在學(xué)生的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)比較薄弱甚至零基礎(chǔ)的情況下，教學(xué)支架就顯得尤為重要。在教學(xué)過(guò)程中，能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的教學(xué)資源、教學(xué)手段等都可以稱(chēng)之為教學(xué)支架。程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中常用的教學(xué)支架有問(wèn)題支架、范例支架、建議支架、向?qū)еЪ堋D表支架、視頻支架、程序支架等，程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中利用編程解決問(wèn)題的一般過(guò)程分為分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)程序、調(diào)試運(yùn)行和檢測(cè)結(jié)果五個(gè)環(huán)節(jié)，不同的教學(xué)支架應(yīng)用在不同的環(huán)節(jié)可以起到輔助教學(xué)的作用。

● 分析問(wèn)題，利用問(wèn)題支架和范例支架引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析

例如，設(shè)計(jì)猜心術(shù)APP之前，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實(shí)生活中猜心術(shù)游戲的規(guī)則是什么，根據(jù)學(xué)生說(shuō)出的游戲規(guī)則（對(duì)比玩家A猜的數(shù)字和玩家B出的數(shù)字，如果猜的數(shù)字大于出的數(shù)字，則玩家B提示猜大了，如果猜的數(shù)字小于出的數(shù)字，則玩家B提示猜小了，玩家A重新猜，否則猜對(duì)了，玩家A贏得游戲）分析猜心術(shù)APP的設(shè)計(jì)原理。如果根據(jù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)中的認(rèn)知還不能很好地分析問(wèn)題，教師可以提供一個(gè)做好的APP范例演示給學(xué)生看，幫助他們更清晰地分析問(wèn)題。

● 設(shè)計(jì)算法，利用圖表支架引導(dǎo)學(xué)生更為直觀地描述算法

算法的分析與描述是程序設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的重要環(huán)節(jié)，算法的描述一般有自然語(yǔ)言和流程圖兩種方式。在初學(xué)編程解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師可提供空出關(guān)鍵部分的二維圖表或者流程圖支持學(xué)生對(duì)算法的分析與描述。例如，在猜心術(shù)APP算法的設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可向?qū)W生提供空出分支結(jié)構(gòu)的判斷條件和判斷結(jié)果的流程圖框架（如下頁(yè)圖1），引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)對(duì)問(wèn)題的分析進(jìn)行流程圖填空，從而完成對(duì)算法的描述。在初學(xué)編程時(shí)，提供流程圖支架比直接教學(xué)生繪制流程圖更容易讓學(xué)生接受。

● 編寫(xiě)程序，利用程序支架幫助學(xué)生掌握程序的核心部分

編寫(xiě)程序是解決問(wèn)題的過(guò)程，但程序的編寫(xiě)對(duì)于大部分初學(xué)者來(lái)說(shuō)，還是比較困難的，在這個(gè)階段，教師可給學(xué)生提供半成品程序框架，即去掉程序代碼的核心部分，這樣既減輕了學(xué)生編寫(xiě)完整代碼的負(fù)擔(dān)，又幫助學(xué)生掌握了程序的核心部分。例如，在猜心術(shù)APP的程序模塊中，教師可提供如下頁(yè)圖2所示的程序框架，空出分支結(jié)構(gòu)的判斷條件和判斷結(jié)果，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完分支結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容后完善程序。另外，還可以列出缺失部分的程序模塊供學(xué)生選擇拼接。在程序支架的幫助下，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的接受度會(huì)更高。

● 調(diào)試程序，利用問(wèn)題與解答列表支架幫助學(xué)生答疑解惑

調(diào)試程序也是利用編程解決問(wèn)題的過(guò)程，學(xué)生在初步完成程序的編寫(xiě)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，如字符拼寫(xiě)錯(cuò)誤、語(yǔ)句格式錯(cuò)誤等。有時(shí)候，出現(xiàn)同樣問(wèn)題的學(xué)生比較多，教師可提供一份常見(jiàn)問(wèn)題列表和解決方案給學(xué)生，學(xué)生對(duì)照自己的問(wèn)題進(jìn)行查找并解決。在問(wèn)題與解答列表支架的支持下，能夠解決教師不能及時(shí)答疑的問(wèn)題，同時(shí)能夠提高課堂效率。

● 檢測(cè)結(jié)果，利用視頻支架等方式幫助學(xué)生優(yōu)化解決問(wèn)題的方法

到檢測(cè)結(jié)果這一步時(shí)，問(wèn)題基本得到解決，但現(xiàn)實(shí)課堂上學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的接受度有所差異，部分已利用編程解決了問(wèn)題的學(xué)生可能無(wú)事可做，此時(shí)，教師可提供教學(xué)微視頻或者其他可用于自主學(xué)習(xí)的材料，引導(dǎo)這部分學(xué)生思考更為優(yōu)化的解決方案并嘗試自主實(shí)現(xiàn)。例如，在猜心術(shù)游戲APP中，“如何設(shè)計(jì)使APP能以最少猜測(cè)次數(shù)猜出系統(tǒng)隨機(jī)出的數(shù)”這個(gè)問(wèn)題涉及循環(huán)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，教師可以提供講解循環(huán)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)的微視頻或者學(xué)案給學(xué)生先行自主學(xué)習(xí)。有視頻或?qū)W案等支架的支持，基本能實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，提高課堂教與學(xué)的效率。

● 思考與建議

1.教學(xué)微視頻等向?qū)ь?lèi)支架使用中存在的問(wèn)題

在實(shí)際教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)教學(xué)微視頻等向?qū)ь?lèi)支架的經(jīng)常使用，容易造成學(xué)生不聽(tīng)講、依賴(lài)教學(xué)支架的現(xiàn)象。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能在于教學(xué)微視頻等向?qū)ь?lèi)教學(xué)支架的內(nèi)容和教師講解的內(nèi)容重復(fù)，以至于學(xué)生更愿意自主學(xué)習(xí)，針對(duì)此現(xiàn)象，教學(xué)微視頻等支架的內(nèi)容可調(diào)整為教師講解內(nèi)容的延伸而不是重復(fù)。如果需要相同內(nèi)容的教學(xué)微視頻等支架作為答疑支撐，也不能經(jīng)常使用或者提前讓學(xué)生知曉，而是在需要的時(shí)候再提供。

2.教學(xué)支架投放的合理時(shí)間

在程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中，學(xué)生運(yùn)用編程解決問(wèn)題的每一個(gè)環(huán)節(jié)可能需要不同的教學(xué)支架，每一個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)支架最好不要課前全部提供給學(xué)生，以免學(xué)生因?yàn)楹竺姝h(huán)節(jié)的內(nèi)容影響當(dāng)前環(huán)節(jié)內(nèi)容的教學(xué)。

3.教學(xué)支架需要及時(shí)撤離

教學(xué)支架在程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中的應(yīng)用比較適用于初學(xué)階段，初學(xué)階段部分學(xué)生是零基礎(chǔ)或者基礎(chǔ)比較薄弱，提供教學(xué)支架能夠幫助學(xué)生順利地跨越最近發(fā)展區(qū)，提高對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的接受度。在學(xué)生掌握了基礎(chǔ)內(nèi)容，并熟悉如何利用編程解決問(wèn)題后，教學(xué)支架需要慢慢撤離，逐步過(guò)渡到學(xué)生自主或者合作完成程序的編寫(xiě)，從而解決問(wèn)題。