胡承豐

浙江省新高考已經(jīng)進(jìn)行了四年，技術(shù)科目的蓬勃發(fā)展吸引了眾多考生。技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)，突出動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，其中“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊對(duì)學(xué)生的抽象思維和邏輯思維能力要求較高。因此，作為技術(shù)學(xué)科重頭戲的“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊，往往令技術(shù)選考生們望而生畏。

“算法與程序設(shè)計(jì)”不同于以往的任何一門課程，它代表著一種全新的思維模式，沒有任何基礎(chǔ)的高中生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定難度。如何幫助他們突破程序?qū)W習(xí)的壁壘，除了常規(guī)的習(xí)慣養(yǎng)成，還需要具有創(chuàng)新的教學(xué)方法與策略。筆者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐認(rèn)為，在程序教學(xué)中借助Raptor可視化程序設(shè)計(jì)環(huán)境，從結(jié)構(gòu)算法顯性化、方法形式多元化和習(xí)慣養(yǎng)成三個(gè)維度的教學(xué)策略入手，可以幫助技術(shù)選考生突破程序?qū)W習(xí)的難點(diǎn)，高質(zhì)高效地提升他們的算法與程序設(shè)計(jì)能力。在程序教學(xué)中，使用Raptor輔助教學(xué)的具體教學(xué)方法與策略，如下圖所示。

● 結(jié)構(gòu)算法顯性化，突破思維屏障

Raptor軟件繪制流程圖克服了傳統(tǒng)流程圖無(wú)法直觀體驗(yàn)算法運(yùn)行實(shí)現(xiàn)效果的缺陷，將程序結(jié)構(gòu)算法動(dòng)態(tài)、直觀、真實(shí)地展現(xiàn)在了學(xué)生的面前，幫助學(xué)生繞過(guò)思維的屏障，使他們能邊看邊思考，真正地理解程序的控制結(jié)構(gòu)和算法思想，更輕松地學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)。在具體教學(xué)過(guò)程中，筆者通過(guò)Raptor幫助學(xué)生理解程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)和各種基礎(chǔ)算法。

1.利用Raptor幫助學(xué)生理解程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)

理論和實(shí)踐證明，無(wú)論多復(fù)雜的算法均可通過(guò)順序、分支和循環(huán)這三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造出來(lái)，它們是程序設(shè)計(jì)中的基本框架。對(duì)基本框架的理解，有助于學(xué)生對(duì)程序結(jié)構(gòu)的整體把握，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.利用Raptor幫助學(xué)生理解各種基礎(chǔ)算法

如果說(shuō)語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)是程序的肉體和骨架，那么算法就是程序設(shè)計(jì)的靈魂，算法思想與問(wèn)題求解的思路是程序設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。Raptor將復(fù)雜的算法結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)展示，讓學(xué)生了解算法的來(lái)龍去脈，理解算法的本質(zhì)，把握程序設(shè)計(jì)的精髓。

● 方法形式多元化，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

程序?qū)W習(xí)相對(duì)其他科目來(lái)說(shuō)，不僅難度大，而且略顯枯燥、乏味，如果教師不注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，不利于該課程的開展和學(xué)生的持續(xù)發(fā)展。因此，在使用Raptor輔助教學(xué)的過(guò)程中，筆者根據(jù)高中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和身心發(fā)展規(guī)律，以豐富多彩的教學(xué)內(nèi)容和靈活多樣的教學(xué)形式，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.挖空留白，降低學(xué)習(xí)難度，激發(fā)成就感

程序設(shè)計(jì)初學(xué)者普遍存在沒思路、不知從何下手的問(wèn)題，此時(shí)如果不加引導(dǎo)，學(xué)生無(wú)法獲得成功的體驗(yàn)，很容易自暴自棄。在最初使用Raptor設(shè)計(jì)流程圖或者遇到有一定難度的項(xiàng)目時(shí)，可以適當(dāng)降低要求，不要求學(xué)生完成整個(gè)的流程圖，對(duì)關(guān)鍵部分采用挖空留白的方式，排除一切干擾因素，有效降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，達(dá)到讓學(xué)生“會(huì)思考”的目的。這樣做既達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)，又能讓學(xué)生體驗(yàn)成功的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生的成就感。

2.設(shè)置分層任務(wù)，滿足不同層次學(xué)生的需求，促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展

學(xué)生對(duì)程序的認(rèn)知和理解存在著思維的差異性與層次性，在使用Raptor輔助教學(xué)的過(guò)程中，筆者將問(wèn)題細(xì)化，分級(jí)呈現(xiàn)，方便學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)而循序漸進(jìn)地分層學(xué)習(xí)?；A(chǔ)任務(wù)面向全體學(xué)生，而拓展作業(yè)難度相對(duì)大一些（既是對(duì)所講內(nèi)容的補(bǔ)充和提高，又是對(duì)部分學(xué)習(xí)水平較高的學(xué)生的能力的提升、知識(shí)的拓展與引領(lǐng)）。合理的分層任務(wù)讓所有學(xué)生都能得到相應(yīng)的提高，同時(shí)也促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展。

3.著眼算法多樣性和算法優(yōu)化，體驗(yàn)算法魅力

在使用Raptor的過(guò)程中，可以引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，提倡算法多樣化和算法優(yōu)化，讓學(xué)生感受算法特有的思維魅力，進(jìn)一步內(nèi)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。優(yōu)化算法是一個(gè)逐步領(lǐng)悟、自我體驗(yàn)、自我選擇的過(guò)程，是學(xué)生自我完善的過(guò)程。學(xué)生在展示交流、討論的過(guò)程中，受到啟發(fā)，產(chǎn)生對(duì)自己的算法進(jìn)行改造的強(qiáng)烈愿望。

4.精選課堂范例，增強(qiáng)趣味性，活躍課堂氣氛

在實(shí)施教學(xué)的過(guò)程中增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官參與學(xué)習(xí)，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生的思維變得活躍、思路變得開闊，是構(gòu)建高效課堂的重要手段。在使用Raptor輔助教學(xué)的過(guò)程中，可以通過(guò)精選課堂范例，增強(qiáng)課堂趣味性，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中感受程序?qū)W習(xí)的樂(lè)趣。

● 習(xí)慣養(yǎng)成，強(qiáng)化程序思維

學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的目的不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)寫幾段代碼，或掌握那些解決問(wèn)題的工具，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的程序思維，訓(xùn)練解決問(wèn)題的思維方式，有效提升解決問(wèn)題的能力。

在程序?qū)W習(xí)過(guò)程中，使用Raptor制作流程圖，可以幫助學(xué)生養(yǎng)成先理解思考，再規(guī)劃，最后實(shí)施的習(xí)慣，其實(shí)也就是程序思維的培養(yǎng)，程序思維的培養(yǎng)能讓學(xué)生在處理問(wèn)題時(shí)效率更高。

“算法與程序設(shè)計(jì)”是高中生頗為頭疼的內(nèi)容。在教學(xué)中可以通過(guò)Raptor可視化程序設(shè)計(jì)環(huán)境的輔助，從上述三個(gè)維度出發(fā)，將結(jié)構(gòu)算法顯性化，幫助學(xué)生突破思維屏障，通過(guò)多元化的方式方法，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使之逐步養(yǎng)成良好的程序思維習(xí)慣，最終讓學(xué)生具有良好的程序?qū)崿F(xiàn)能力，促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的提升。