如何在初中程序设计教学中培养学生的计算思维能力

跟岗学习第一个星期共听了3节有关程序设计教学的课，三位老师各自不同的教学风格给我留下了深刻的印象。

在听课过程中我有意识地观察、分析每节课学生的课堂表现、独立完成练习的情况等。发现：教师不同的教学方式、对教材的不同处理，学生在课堂的收获差别很大，对学生计算思维能力的差别也很大。

那么，如何在程序设计课堂教学中有效地培养学生的计算思维能力？我认为可从以下几个方面尝试（以PSCAL程序设计教学为例）：

一、对基础知识的讲授应准确、通俗易懂，并联系已有的知识经验

初中程序设计课程的教学在开始时往往涉及基础知识的讲授，如数据类型、语句的使用等的教学，在这些基础知识的教学中，有经验的老师通常不会孤立地、单纯地讲授，而是结合程序，在具体的程序环境中进行讲授。

如讲常量、变量、数据类型等基础知识，可先出示一些涉及常量、变量且数据类型较多、学生可看懂的程序（如“计算梯形的面积”）让学生先读并分析程序的执行结果，再回过头来看该程序中的常量、变量的语法定义，并以此程序为真实情境，让学生分析在常量、变量在“计算梯形的面积”执行情况，再回过头让学生在教材中找出常量、变量的定义，并从中区分出关键字，此时只要教师结合程序和关键字稍加引导学生就非常清晰。对变量命名的规则，可先让学生看教材画要点，但教师通俗易懂的辅助讲解也必不可少，如变量命名的规则中“可以中文”可改用中文拼音，但要提醒尽量少用，这样编出的程序在纯英文环境下也可执行，程序的可移植性比采用中文命名变量要好；对于“不能采用系统保留字”，许多学生可能不清楚，这时老师可用通俗的语言解释，如系统保留字就系统已经采用的、留作自己使用的字符，如程序中出现的语句，可分类举例，至于为什么不能用可举古代皇帝名字的例子，普通老百姓不能使用皇帝名字，那时皇帝名字是皇帝独有，皇帝名字就是系统保留字，这样学生听了，印象特别深刻。

对数据类型的讲授也可采用类似的方法，先让学生读懂程序的执行结果，再回过头来看该程序中变量定义中的数据类型，引出知识点，此时再让学生在教材中找出具数据类型的分类、关键字，每种数据类型的特点，再对照程序中的变量定义分析理解为什么不同变量定义不同数据类型？让学生尝试理解并说出自己的见解后师再作点拨、再把程序中未涉及的数据类型结合实际及已有的知识经验作讲解，这样学生的理解就非常系统、完整。

二、应教会学生应用程序解决问题的过程及方法

 在教学中，教师应把握好每一次引导学生读程序或程序设计练习的机会，引导学生始终围绕计算机处理信息的基本过程“输入信息——处理信息——输出信息”，其中关键是“处理信息”，“处理信息”往往涉及把实际问题转换成如何用数学式子或模型解决的问题。

读程序时要从中区分哪些是“输入信息”部分，哪些是“处理信息”部分，哪些是“输出信息”部分，分析程序的运行结果关键是分析程序的“处理信息”部分。经过多次这样的提示训练学生读程序就有了方向，并知道应精读哪些部分，同时程序读多了，编程能力也相应提高。

在初中程序设计教学中，学生最怕的就是程序设计。有经验的老师在教程序设计时，一方面会在教学中强化计算机处理信息的基本过程“输入信息——处理信息——输出信息”；另一方面，在教学中会引导学生借鉴语文课写作文的方法，使学生实现已有的知识经验迁移。在具体程序设计教学中，教师还应结合具体问题，让学生知道应用程序解决问题的过程：“分析问题→确定求解过程→编写程序→调试运行→检测结果”，关键是“分析问题→确定求解过程”。教师应结合具体问题示范分析每一过程，在“分析问题”阶段，应教会学生进行任务目标需求分析、界面设计的需求分析、程序结构分析；接着引导学生梳理以上分析问题的过程，把解决问题的详细方法和步骤列出来，从而确定求解过程。

例如：程序设计练习题为：“输入100个同学的身高，输出最高的学生的身高和最矮的学生的身高”，可这样引导学生分析问题：100个同学的身高若是随机录入的，输入到100个后应不再输入；题目转化的数学问题应是比较数的大小。“输入信息”部分应是随机录入100个同学的身高，“处理信息”部分应是重复比较两个数的大小，始终记录好最大、最小的两个数，可用循环结构；“输出信息”部分是输出最大值与最小值。这样，经常进行这样的引导分析，学生应用程序解决问题的能力自然就会得到提高。

综上所述，在程序设计教学中要培养学生的计算思维能力，关键在课堂教师有意识的引导。