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程序设计教学的指导思想

时间:2007-4-1栏目:信息技术论文

姓名:陈阳单位:北京市陈经纶中学日期:2001年10月29日

程序设计教学的指导思想

北京市陈经纶中学信息技术教研组 陈阳

内容摘要 通信技术、计算机技术和网络技术等高科技的发展有力地促进了信息技术的现代化进程,人类社会已逐步迈向信息化社会。在这种社会大背景下,面对二十一世纪教育乃至整个社会发展的需要,高中计算机课在教学内容、教学方法、教学原则和教学思想等方面急需改革。程序设计教学长期以来一直是高中计算机课教学的重点和难点之一,当然也是争论的焦点。程序设计教学之所以走过“过热──过冷──正常”的发展路程,与客观条件及主观认识的变化是密切相关的。为避免程序设计教学在今后的发展过程中产生新的大偏差,笔者从程序设计教学应有的指导思想角度谈了如下一些个人观点:程序设计教学要选择属于主流方向的程序设计语言;程序设计教学要渗透结构化程序设计的思想;程序设计教学要帮助学生树立面向工程的观点;程序设计教学要指导学生应用面向对象的技术。程序设计教学要以学生学习间接经验为主,但要注意间接经验和直接经验的结合;程序设计教学要注意发挥学生学习的主动性;程序设计教学应注重理论联系实际;程序设计教学要采取多种途径巩固所学知识。高中计算机课的程序设计教学搞了十几年,其所经历的发展道路是令人深思的。搞好程序设计教学工作涉及的因素很多,既要考虑计算机软件设计发展的方向和需要,又要考虑学校、教师和学生的实际情况,更应重视采用科学、合理、有效和先进的教学方法实施教学。关键词 教育 教学 教学规律 教学研究 教学方法 教学原则 教学指导思想 计算机教育 计算机课 信息技术教育 信息技术课 程序设计教学 程序设计课

通信技术、计算机技术和网络技术等高科技的发展有力地促进了信息技术的现代化进程,人类社会已逐步迈向信息化社会。如果说十年前人们对信息技术一词还不知所云的话,那么今天通过各种媒体的宣传与介绍人们对于IT(Information Technology)一词已经耳熟能详了。在这种社会大背景下,面对二十一世纪教育乃至整个社会发展的需要,高中计算机课在教学内容、教学方法、教学原则和教学思想等方面急需改革。鉴于这种认识,北京市教委教育科学研究院基础教育教学研究中心组织部分有经验的教师重新编写了高中计算机课所用教材,并将教材更名为《信息技术》。新教材除了在名称上与旧教材(《计算机》)不同外,更为重要的是在教材的编写指导思想上和教学内容的安排上都进行了力度较大的改革。十分幸运的是笔者应邀参加了这次新教材的编写工作并从中学到了不少东西,现结合程序设计教学的内容将一些感受和体会重点提出来供大家参考。程序设计教学长期以来一直是高中计算机课教学的重点和难点之一,当然也是争论的焦点。全国范围内在高中开设计算机课已经有约十六年的时间了,在这段时间里程序设计教学在高中计算机课中的地位也在不断发生着变化:1984年──1989年,程序设计教学在高中计算机课中占据绝对主导地位,其课时数占到了总课时数的70%~80%;1989年──1994年,降低难度、减少内容的呼声此起彼伏,相当多的老师和学生反映程序设计教学的难度过大,有的教育专家甚至提出了取消程序设计教学的观点。一时间程序设计教学的地位岌岌可危,程序设计教学课时数占总课时数的百分比一度下降到20%~30%;1994年──2000年,随着全社会计算机应用领域的不断扩大和水平的不断提高以及社会信息化进程的不断加速,人们逐渐认识到搞好信息处理工作不懂得程序设计是行不通的。在这种认识前提下程序设计教学在高中计算机课教学中的地位逐步恢复到了正常水平,目前其课时数在总课时数中的比例约为40%~50%。纵观程序设计教学“过热──过冷──正常”的发展过程,笔者认为这里面反映出来的是对程序设计教学的内容、方法、原则和思想的整体认识问题。为避免程序设计教学在今后的发展过程中产生新的大偏差,笔者认为有必要在这里进行一下认真的研讨。

一、正确认识程序设计教学走过的发展路程

程序设计教学之所以走过“过热──过冷──正常”的发展路程,与客观条件及主观认识的变化是密切相关的。1984年高中首开计算机课时选择的试验对象都是名牌重点中学。这些学校的生源好,学生质量高,学生的接受能力普遍较强。经过几年的试验,高中计算机课的教材被定位在一个较高的层次上,而这种定位是以名牌重点中学的学生为背景形成的。因此,从1990年左右高中计算机课在全国普通高中范围内全面铺开后不久,反映教材(尤其是程序设计部分)难度过高的呼声越来越强烈。在认真听取基层意见的基础上,受当时诸多客观条件及主观认识的限制,教材编写者对高中计算机教材中的程序设计部分进行了大幅删减。然而经过几年的实践发现,随着全社会计算机应用领域的不断扩大和水平的不断提高,各行各业的计算机应用工作对软件人员的需求量不断扩大,对他们在技术上的要求不仅没有降低而且是大大提高了。从为人才的成长打下一个坚实的基础这个角度来说,程序设计教学在高中计算机课中的地位必须得到应有的合理的恢复。当然,程序设计教学本身也需要在多方面进行必要的改革。

二、程序设计教学要符合计算机软件设计的发展方向

1、程序设计教学要选择属于主流方向的程序设计语言1984年高中首开计算机课时用的是APPLE-II微机。受当时的资金、硬件条件和认识水平的限制,程序设计教学选用的语言是那种带行号的非结构化的BASIC语言。就当时各方面的情况来说,这种选择是被迫的,但也是现实的、正确的,因为那时的非结构化的BASIC语言是程序设计的热门语言,也是世界上掌握人数最多的和最通俗的语言。1990年之后的两、三年里,不少学校的计算机硬件条件得到了初步改善,软件资源也较以前丰富了。然而此时非结构化的BASIC语言的结构化进程缓慢,易用性差的特点越来越突出。一时间取消BASIC语言教学的呼声四起,不少学校纷纷呼吁甚至改教PASCAL、FORTRAN和C等其它语言。应该说这种勇于创新、不断进取的精神是值得称道的,但也不应忽视问题的其它方面。首先,当时全社会的计算机应用范围还很窄,学生对计算机基础知识的了解与前几年的学生相比没有什么变化,因此教学的起点不宜太高;其次,PASCAL、FORTRAN和C都是用途较特殊或较专业的语言,不适宜用来进行普及教育;再次,即使采用非结构化的BASIC语言进行程序设计,也可以在一定程度上按照结构化语言的特点进行要求。所以说这种摒弃BASIC语言的做法是不太合适的,后来的事实也证明了这一点。当结构化的BASIC语言出现后,它重新受到了人们特别是初学者的青睐。近几年,程序设计的观念又发生了显著变化,可视化(Visual)技术广泛用于各种程序设计过程。作为专业人员不懂得可视化编程技术已无法在竞争激烈的计算机行业中立足,作为计算机学科的教师不懂得、不传授可视化编程技术已难以满足学生的强烈求知欲望。从本次教材编写过程中对这一问题的激烈争论来看,不少教师的认识水平急待提高,观念急需更新。在目前的几种可视化编程工具中,笔者认为对于高中阶段的学生来说讲解VB(Visual Basic)语言比较合适。首先,VB是使用最为广泛的编程工具,用它编程便于和其他人的交流;其次,VB本身在设计时就充分考虑了使用者的需求,尤其便于初学者的学习;再次,VB和以前版本的BASIC语言有一脉相承的地方,便于教师的知识更新,更有利于教师在教学中对不同版本的BASIC语言进行纵向比较,帮助学生明确知识的形成过程。2、程序设计教学要渗透结构化程序设计的思想采用非结构化的程序设计方法设计出来的程序无章可循,程序常常带有强烈的个人色彩。这样的程序可读性差,编写、调试和维护工作都十分困难。为了提高程序的可读性、保证程序的质量并降低程序的成本,人们提出了结构化程序设计的方法。所谓结构化程序设计,通俗地说就是按照人的思维方式在合理的时间里将计算任务拆解成顺序、选择和循环三种基本结构的容易理解的有机组合,然后动手进行程序设计。学计算机专业的人都知道,程序设计的观念虽然发生过很多变化,但程序的基本结构仍然是顺序、选择和循环三种。因此,在学生初学程序设计时就应该注意渗透结构化程序设计的思想以便使学生养成良好的程序设计习惯。渗透结构化程序设计的思想时要突出以下几点:(一)、程序的质量首先取决于它的结构。程序设计和建筑设计极为相似,一座建筑物的整体质量首先取决于它的钢筋混凝土结构是否牢固,然后才是它的外装修质量。同样,一个程序的质量优劣,首先取决于它的结构,其次才是它的速度、界面等其它特性;(二)、程序设计的基本方法是自顶向下地逐步求精和模块化。自顶向下地逐步求精是指首先要对所设计的系统有一个全面的理解,其次从顶层开始连续地逐层向下分解,直到系统的所有模块都被分解为一条条的详细指令时为止。模块化是指把一个大的程序按照一定的原则划分为若干个相对独立但又相关的小程序(模块)的方法;(三)、如果一个程序中的所有模块都只使用顺序、选择和循环三种基本结构,那么不管这个程序中包含多少个模块,它仍然具有清晰的结构。从对结构化程序设计概念的解释中我们还可以看出,结构化程序设计的过程也

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