高中生編程素養(yǎng)培養(yǎng)措施研究
江蘇省海門中學(xué) 李海磊
新世紀(jì)以來，以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)為代表的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，極大地改變了人們的生產(chǎn)、生活、思維方式。在可預(yù)見的未來，數(shù)字技術(shù)必將會(huì)更深刻地影響著社會(huì)變革。提高自身的信息技術(shù)素養(yǎng)，具備一定的編程能力是現(xiàn)代人為了適應(yīng)未來社會(huì)而應(yīng)作的必備功課。
一、中學(xué)生需要具備良好的編程素養(yǎng)
1．編程是一種生存技能
在歐美等發(fā)達(dá)國家，編程被視為人們必備的第四種素養(yǎng)。并被視為未來創(chuàng)新型人才應(yīng)具備的基本技能之一。讓學(xué)生早點(diǎn)接觸計(jì)算機(jī)編程有助于他們更好地理解和使用計(jì)算機(jī)，有助于提高他們的學(xué)習(xí)、工作效率。同時(shí)，以高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為標(biāo)志的新一代工業(yè)技術(shù)革命已經(jīng)悄然興起。各國政府、企業(yè)、團(tuán)體為了應(yīng)對(duì)這個(gè)變革潮流都在緊鑼密鼓地做著各種準(zhǔn)備。我們的學(xué)生能不能在這個(gè)大變革中更好地生存發(fā)展，取決于他們現(xiàn)在所能掌握的知識(shí)和技能，也取決于我們能給他們提供什么樣的教育。如果在中學(xué)階段就對(duì)他們的計(jì)算機(jī)編程、程序設(shè)計(jì)能力進(jìn)行有效訓(xùn)練，這必然會(huì)增加他們獲勝的籌碼。
2．編程有助于智力提升和其它科目的學(xué)習(xí)
程序本來就是為了解決實(shí)際問題而編寫。只有對(duì)問題有著深刻的理解，強(qiáng)烈的創(chuàng)作沖動(dòng)，新穎高效的設(shè)計(jì)思路，健壯的代碼編寫，和面對(duì)問題敢于動(dòng)真碰硬、百折不撓的氣概才能最終做出高效、優(yōu)美的程序來。而這個(gè)過程，學(xué)生的思維能力、協(xié)作精神、積極的情感態(tài)度都會(huì)得到有效鍛煉和提升。掌握一門編程技藝往往會(huì)對(duì)其他科目的學(xué)習(xí)帶來有效幫助。無論是理科如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)，還是文科如政治、歷史、地理等，當(dāng)我們需要進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)候，計(jì)算機(jī)及編程都可以帶來高效、優(yōu)雅、廉價(jià)的解決方案。會(huì)編程無異于如虎添翼。
二、中學(xué)生計(jì)算機(jī)編程教育的現(xiàn)狀
1．科目地位尷尬，課時(shí)嚴(yán)重不足
雖然有無數(shù)的專家、學(xué)者、IT人士在呼吁要重視信息技術(shù)教學(xué)，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，但是也難掩當(dāng)前信息技術(shù)科目的尷尬地位。在以語數(shù)外等科目為重點(diǎn)考察對(duì)象的高考模式下，信息技術(shù)會(huì)考不過就是一個(gè)過關(guān)考試，很多學(xué)校都認(rèn)為把時(shí)間分配給這個(gè)科目就是一種浪費(fèi)，甚至在很多四星級(jí)學(xué)校、名校，這個(gè)科目的課時(shí)都被壓縮到極限，僅能勉強(qiáng)保證會(huì)考通過。因此，總體來說，想在這么少的課時(shí)中進(jìn)行有效的編程教學(xué)，那是不可能的。
2．教材有待更新，學(xué)生興趣不足
信息技術(shù)的發(fā)展一日千里，但是教學(xué)用的教科書卻不能有效地跟上時(shí)代變革。有些教學(xué)內(nèi)容都是早已淘汰的技術(shù)，相關(guān)的軟件更是老舊，書中的事例往往也跟不上時(shí)代，不容易和學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴。其中，必修部分有關(guān)計(jì)算機(jī)編程的只有一小章節(jié)，所占比重很小，有的學(xué)校這個(gè)模塊根本就不講。其次，該模塊所使用的編程環(huán)境，比如VC、VB等，絕大多數(shù)學(xué)生都是零基礎(chǔ)，面對(duì)大量需要掌握的編程語法規(guī)范等，學(xué)生畏難情緒很高，根本提不起興趣，更遑論要他們保持持續(xù)的編程熱情了。要想熟練運(yùn)用一門編程語言，就必須花費(fèi)大量的時(shí)間來練習(xí)，在當(dāng)前的課時(shí)安排下，這本身就是一個(gè)矛盾。因此，如何有效地進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程教學(xué)應(yīng)該是每位信息技術(shù)教師都要認(rèn)真探索的課題。
三、中學(xué)生編程能力培養(yǎng)措施研究
1．增加編程趣味性
愛因斯坦說：“興趣是最好的老師”。當(dāng)一個(gè)人對(duì)某個(gè)事物產(chǎn)生濃厚興趣的時(shí)候，他的大腦、身體就會(huì)處于一種愉悅的、忘我的、投入的狀態(tài)，自然學(xué)習(xí)效果就極佳。同時(shí)，興趣對(duì)于激發(fā)學(xué)生持續(xù)的學(xué)習(xí)熱情，積極肯定的情感態(tài)度，正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，健康、健全的身體及人格都有重要作用。
（1）降低編程難度，融入趣味性。
計(jì)算機(jī)編程教學(xué)中往往會(huì)選用一些傳統(tǒng)、經(jīng)典的案例來進(jìn)行主題教學(xué)，比如樹論、圖論、各種搜索算法等等，起點(diǎn)比較高，要求學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及邏輯思維能力，所以能夠適應(yīng)這種模式都是一些數(shù)理成績(jī)比較優(yōu)秀的學(xué)生，不太適合向各年齡段的學(xué)生進(jìn)行普及推廣。其實(shí)，計(jì)算機(jī)編程不妨從游戲設(shè)計(jì)入手。游戲是學(xué)生的天性，在一些發(fā)達(dá)國家，游戲編程很受推崇。學(xué)生們可以在游戲中鍛煉思維能力，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)協(xié)作精神，因此，把游戲和編程相結(jié)合是增強(qiáng)學(xué)生編程興趣的不二法門。
（2）選好編程軟件，增加趣味性
當(dāng)前中學(xué)生常用的編程環(huán)境，比如Vb、Vc等等，都無一例外地要求學(xué)生掌握相當(dāng)多的編程語言的語法規(guī)范，這需要耗費(fèi)非常多的精力。有沒有一種既能鍛煉學(xué)生的編程能力，又不需要花費(fèi)大量時(shí)間去學(xué)習(xí)那些枯燥、細(xì)碎、艱澀難懂的編程語法就能編程的編程軟件呢？答案是肯定的，比如，麻省理工學(xué)院開發(fā)的“Scratch”軟件，這款編程軟件主要是面向青少年、兒童的，極具趣味性。它提供各種各樣具備不同功能的模塊，在不需要掌握任何編程語言的情況下就可以像搭積木一樣來編程。它的入門非常簡(jiǎn)單，即便是沒有英文基礎(chǔ)的人也可以照著示例做出非常棒的小游戲來。雖然它很容易使用，上手也非?？?，但這并不意味它只能做一些很幼稚、很簡(jiǎn)單的程序，相反，世界上Scratch的擁躉者用它做出了不少具有復(fù)雜功能，生動(dòng)有趣的程序來。像這一類的軟件，老少咸宜，簡(jiǎn)單易學(xué)，而且程序設(shè)計(jì)所需要的洞察、思維，架構(gòu)等能力一樣能得到鍛煉。所以選擇這樣的編程軟件來推廣計(jì)算機(jī)編程教學(xué)不失為一個(gè)很好的辦法。事實(shí)上，國內(nèi)外的很多地區(qū)，比如國內(nèi)沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，臺(tái)灣地區(qū)，英美等國都在中小學(xué)中大力開展基于Scratch的編程教學(xué)，效果很好。
2．用好學(xué)生課余時(shí)間
現(xiàn)在很多學(xué)校都在開發(fā)自己的校本課程，一方面增加學(xué)校特色，另一方面豐富了學(xué)生課余生活。各學(xué)校可以利用好校本課程這個(gè)平臺(tái)，積極開展計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)。
主要基于兩種模式。一種是面向信息學(xué)奧賽的。它主要是針對(duì)想在未來從事程序設(shè)計(jì)專業(yè)方向的，或者對(duì)計(jì)算機(jī)編程、信息學(xué)奧賽有強(qiáng)烈興趣的同學(xué)開設(shè)的，要求學(xué)生具備很好的數(shù)學(xué)思維，豐富的計(jì)算機(jī)編程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要求從教者也要具備相當(dāng)深度的專業(yè)功底。并不是所有的學(xué)校都有這個(gè)條件開設(shè)這樣的課程。另一種就是面向普通大眾的。主要是為了栽培普通同學(xué)的計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)，培養(yǎng)編程的興趣，養(yǎng)成編程的習(xí)慣。
高超的程序設(shè)計(jì)能力一定是實(shí)打?qū)嵉刈龀鰜淼?。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)編程素養(yǎng)應(yīng)該像培養(yǎng)學(xué)生的語言、閱讀能力那樣，要從小入手，勤學(xué)勤練，熟能生巧。在有限的教學(xué)條件下，教師要充分利用好學(xué)生的課余時(shí)間，即便不能讓學(xué)生練就很強(qiáng)的編程能力，也要努力培養(yǎng)他們編程的興趣和習(xí)慣。
3．提升從教者的程序設(shè)計(jì)能力
當(dāng)前信息技術(shù)教學(xué)的主要方向還是在追求讓學(xué)生掌握一門或幾門應(yīng)用軟件的使用，提升信息技術(shù)素養(yǎng)，方便工作學(xué)習(xí)。因此，很多教師也就沒有把自己的修煉重心放在編程上。這造成了很多老師的編程能力不足，不足以輔導(dǎo)學(xué)生編程設(shè)計(jì)。所以，教師一方面要緊跟時(shí)代的技術(shù)方向，從深從嚴(yán)夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，提升編程能力，另一方面，不能固步自封，積極主動(dòng)了解世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)的發(fā)展，參考他們的有效做法，學(xué)習(xí)他們的有用經(jīng)驗(yàn)，理解他們的思想，積極探討適合本地區(qū)、本學(xué)校的教學(xué)模式。
四、結(jié)語
信息技術(shù)的一個(gè)重大特點(diǎn)就是技術(shù)更新發(fā)展的頻率非常高，每天都有新的技術(shù)、理念被創(chuàng)造出來，如果我們不能養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣和付出艱苦的努力，那么在不久的將來，首先被淘汰的就是我們自己。面對(duì)未來，我們絕不能松懈，要積極擁抱變革，教師和學(xué)生要相互促進(jìn)、相互學(xué)習(xí)、共同努力面對(duì)未來的挑戰(zhàn)。
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