武健

當(dāng)你只有一把錘子時(shí)，所有東西看起來(lái)都像釘子

When you have a hammer， everything looks like a nail

從個(gè)人的經(jīng)歷來(lái)說(shuō)，勉強(qiáng)可以算是程序員出身了。1987年就開(kāi)始用計(jì)算機(jī)了，第一次接觸的是Laser-310。為了準(zhǔn)備全國(guó)師范院校的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)比賽，我被選派參加了集訓(xùn)隊(duì)。這才學(xué)會(huì)for-to、if-then等命令，同時(shí)還學(xué)會(huì)了高精度計(jì)算、階乘等不同的算法。雖然比賽最終沒(méi)有如期舉辦，但我的收獲卻很大。在活動(dòng)中體會(huì)到了計(jì)算機(jī)程序、算法的魅力，明白了好程序可以完成很多原來(lái)不能想象的事情。

1989年開(kāi)始當(dāng)教師教起了計(jì)算機(jī)課。當(dāng)時(shí)以中華學(xué)習(xí)機(jī)為主的計(jì)算機(jī)中只有固化的編程語(yǔ)言，不會(huì)語(yǔ)言就不能使用計(jì)算機(jī)。先是BASIC語(yǔ)言，然后是LOGO語(yǔ)言。在八九年的編程教學(xué)中，慢慢地體會(huì)到了編程教學(xué)是有不同層次的。

第一種層次是“命令”的教學(xué)，也就是主要目標(biāo)是計(jì)算機(jī)的語(yǔ)句、命令。前蘇聯(lián)學(xué)者伊爾肖夫說(shuō)過(guò)：“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是第二文化”。計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)后只有BASIC、LOGO語(yǔ)言，那么教學(xué)的主要內(nèi)容就是學(xué)會(huì)編程的命令和語(yǔ)句。

第二種層次是“程序設(shè)計(jì)”的教學(xué)。也就是教學(xué)的主要目標(biāo)是程序設(shè)計(jì)。學(xué)會(huì)了命令、語(yǔ)句以便設(shè)計(jì)程序。而程序設(shè)計(jì)的核心是算法。因此，在教學(xué)中如何強(qiáng)調(diào)算法成了計(jì)算機(jī)課堂教學(xué)自然而然的事情了。

第三種層次是“思維”的教學(xué)。經(jīng)歷多年的程序設(shè)計(jì)后我漸漸地體會(huì)到：真正的大師善于從思維中把握算法的核心，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)一種算法首先是一種思維的實(shí)現(xiàn)。因此，在計(jì)算機(jī)課的學(xué)習(xí)中更重要的內(nèi)容成了如何滲透算法思維，如何將思維融合于生活中，而不是掌握某一種或幾種固定的“算法”。

“命令——算法——思維”三級(jí)目標(biāo)對(duì)于一個(gè)成長(zhǎng)中的計(jì)算機(jī)/信息技術(shù)教師來(lái)說(shuō)有著重大的影響。在工作、生活中尋找、形成解決問(wèn)題的“算法”逐漸形成了一種思維方式，一種程序員的思維方式。

當(dāng)我們手里有一把錘子時(shí)，最喜歡的是把世界上所有的東西看成釘子。都愿意用手中的錘子去試一試身邊的生活。感受到了算法的好處，也會(huì)經(jīng)常傾向于把算法思想廣泛地應(yīng)用到各類問(wèn)題，而信息技術(shù)課中就恰恰有這樣的問(wèn)題，并且還不少。

1999年前后，課程名稱改為“信息技術(shù)”，教學(xué)內(nèi)容由程序設(shè)計(jì)逐步改為計(jì)算機(jī)操作，算法漸漸淡出。課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成以O(shè)ffice辦公軟件的操作為主的教學(xué)活動(dòng)。今天看來(lái)，這種變化是課程經(jīng)歷的新一輪的螺旋上升過(guò)程。不過(guò)，經(jīng)歷了一輪實(shí)踐后，許多信息技術(shù)教師又重提“老”問(wèn)題：信息技術(shù)課僅僅是教會(huì)學(xué)生掌握軟件操作嗎？

當(dāng)我們對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)中的諸概念追根溯源，從認(rèn)知心理學(xué)角度分析所謂的“操作”，可以發(fā)現(xiàn)“簡(jiǎn)單操作”也是由一個(gè)個(gè)更細(xì)微的動(dòng)作按一定次序組成的。更復(fù)雜的問(wèn)題解決步驟往往是由更細(xì)節(jié)、更具體的下一級(jí)解決方法組成。這其中的“次序”與程序非常類似。在程序員眼中，計(jì)算機(jī)的操作與程序設(shè)計(jì)在一定方面是相互對(duì)應(yīng)著的（如圖1）。

其中程序設(shè)計(jì)中的命令、語(yǔ)句對(duì)應(yīng)著計(jì)算機(jī)中的操作、方法與技巧，都是相對(duì)具體的，對(duì)比整體都是“更微小”的，是組成后續(xù)要素的基礎(chǔ)。程序?qū)?yīng)著操作工具、解決問(wèn)題的過(guò)程與步驟，都是強(qiáng)調(diào)有一定的次序性。程序設(shè)計(jì)算法對(duì)應(yīng)著技術(shù)應(yīng)用的“算法”。程序設(shè)計(jì)中的“思維”對(duì)應(yīng)著技術(shù)應(yīng)用的最終目標(biāo)——問(wèn)題解決。如果把前面的稱為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)算法，后面的這一種，為了應(yīng)用技術(shù)、操作工具來(lái)解決生活中的問(wèn)題而出現(xiàn)的行動(dòng)規(guī)則，則稱之為“生活算法”。

兩種不同情境下的“算法”既有很多相似，也存在著很多不同。

兩者都有算法思維的特點(diǎn)，兩者都有模塊化特征；兩者都需要有可行性，計(jì)算機(jī)算法需要能編程實(shí)現(xiàn)，生活算法需要在生活中能一步步實(shí)施；兩者都是由抽象到具體的，程序設(shè)計(jì)算法是按照“算法——程序——命令”逐級(jí)分開(kāi)，生活算法是可以按“算法-過(guò)程-操作”逐級(jí)展開(kāi)。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)算法需要從程序入手，掌握生活算法也需要從解決問(wèn)題的過(guò)程、步驟入手，基礎(chǔ)都是有程序性。

也可以看到兩者有更多的不同。程序設(shè)計(jì)算法是直指程序設(shè)計(jì)的，最終能夠編程在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的。生活算法直指使用工具解決問(wèn)題的，需要一步步在生活中去真正地解決某個(gè)問(wèn)題；程序設(shè)計(jì)算法可以使用某種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，或者偽代碼、流程圖來(lái)表達(dá)。但針對(duì)技術(shù)工具的生活算法更傾向于人的自然語(yǔ)言表達(dá)；程序設(shè)計(jì)算法相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)、抽象，生活算法相對(duì)寬松，但針對(duì)不同的問(wèn)題情境會(huì)有不同變化。

……

當(dāng)我們?cè)诜磸?fù)辨析“生活算法”與程序設(shè)計(jì)算法到底是不是同一個(gè)概念的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)這種解釋對(duì)于信息技術(shù)課來(lái)說(shuō)，是一種有意思的思考。因?yàn)橛辛恕吧钏惴ā?，現(xiàn)在的信息技術(shù)課中一些所謂不相關(guān)的部分聯(lián)系到了一體（如圖2）。

中小學(xué)信息技術(shù)課的主要內(nèi)容，如畫圖程序、字處理Word、WPS、多媒體PowerPoint、Flash等不同應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)，除了部分特有概念外，都是從單擊、雙擊、保存、打開(kāi)等簡(jiǎn)單操作開(kāi)始的。若干簡(jiǎn)單操作組成了操作方法，再由操作方法逐步復(fù)雜化，向利用工具解決問(wèn)題發(fā)展。從簡(jiǎn)單操作到方法，從操作步驟到程序，從過(guò)程到應(yīng)用工具的行動(dòng)規(guī)則，再到問(wèn)題解決，形成了操作工具的“生活算法”系列。對(duì)應(yīng)著的就是更抽象的、程序設(shè)計(jì)中的“命令——程序——算法”體系。

從生活算法的角度來(lái)看，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容其實(shí)是一個(gè)有結(jié)構(gòu)的整體。無(wú)論是軟件應(yīng)用部分強(qiáng)調(diào)其操作性、程序性，還是計(jì)算機(jī)編程方面強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)、強(qiáng)調(diào)算法，都是在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的思維能力、問(wèn)題解決能力。

程序設(shè)計(jì)算法——生活算法。是面對(duì)著釘子時(shí)，我們手中的錘子呢，還是一塊磚頭？或者它們都一樣？endprint