类比法在程序设计教学中的运用

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  在算法与程序设计课程中,程序设计对一些初学者来说,入门是非常重要的一个环节。如果直接讲授,学生可能很难吸收,无法理解。如何提起学生的兴趣,活跃课堂气氛呢?在程序设计教学实践中,笔者觉得,如果将新的教学内容与熟悉的事物进行类比,就能够形象、生动地让学生理解,达到事半功倍的教学效果。
  变量的定义与使用
  程序设计教学的难点就是对抽象理论概念的理解。这些内容如果只凭老师反复讲述,教学效果普遍比较差。而类比等教学法的应用,能够使抽象的知识变得形象化、趣味化。
  例如,在程序设计中,定义变量与使用变量几乎是必不可少的,但由于有些语言编译器不够严谨,导致在使用变量的时候,即使不定义变量,编译的时候一样能够顺利通过,所以绝大多数同学选择不定义变量。
  定义变量a为整形变量,语句为:dim a as integer。
  类比——旅馆住宿:服务台手续→服务员分配房间→住进房间。
  变量定义和使用:定义变量→分配存储单→使用变量。
  通过上面的类比方法让学生知道,变量必须先定义后使用。也就是说定义了变量a(服务台给了房间号)表示系统中已经有了这个存储单元(房间),然后就可以利用这个变量来存储数据了(住宿)。学生一下子就明白了,变量在使用的时候必须定义。
  程序设计的三种基本结构的类比
  程序设计包括顺序结构、选择结构、循环结构等三种基本结构。要学好程序设计,这三种基本结构必须掌握好。
  把顺序结构与穿衣服顺序进行类比 穿衣服是先穿内衣,再穿外衣,不能交换顺序。顺序结构:一组按书写顺序执行的语句。同学们理解了,顺序结构程序按书写顺序从上到下,每个语句都要执行。
  例:交换两个变量的值。
  Private sub exchange_click( )
  Dim A as integer
  Dim B as integer
  Dim C as integer
  A=inputbox(“please input A’ value”)
  B=inputbox(“please input B’ value”)
  Print “before exchange:”;“A=”;A,“B=”;B
  C=A
  A=B
  B=C
  Print “after exchange:”;“A=”;A,“B=”;B
  End sub
  与此同时总结出程序的一般结构为三大块:输入——处理——输出。
  把选择结构与“鱼和熊掌不能兼得”进行类比 鱼和熊掌不能兼得,二者只能选其一。选择结构:能根据运行时的情况自动选择执行的语句组。这个类比法主要是让学生明白选择结构并不是所有的语句组均要执行,而是根据情况选择一组语句执行。
  例:输入三个数,输出最大者。
  Private sub largerst_click( )
  Dim A as integer
  Dim B as integer
  Dim C as integer
  Dim max as integer
  A=inputbox(“please input A’ value”)
  B=inputbox(“please input B’ value”)
  C=inputbox(“please input C’ value”)
  If A>B then max=A else max=B
  If C>max then max=C
  Print “the largest numbet is”; max
  End sub
  把循环结构与天平称砝码进行类比(以for循环为例) 用天平称物体的质量,要不停地加砝码直到天平平衡后不加。循环结构:重复地执行某些语句组,循环从初值循环到终值,结束循环。
  例:FOR<循环变量>=初值TO<终值>STEP步长
  当步长为正值时,我们可以类比为在不停地加砝码,直到天平平衡,结束循环。
  当步长为零时,我们可以类比为不加砝码,因为天平永远不可能平衡,所以就会变为死循环。
  当步长为负值时,我们可以类比为物体测量结束了,要先拿掉物体之后,再从天平上取砝码,同样也是以取完砝码且天平平衡作为结束循环的条件。
  用采购流程来类比递归思想
  在程序设计中递归思想往往是教学过程中最难让学生掌握的一个知识点。一是比较抽象,二是学生没有办法想象是用堆栈原理来实现的。为了让大家理解递归的思想,笔者用购物流程来类比。因此,在教学活动中,采用类比的教学方法,可以收到良好的效果。在学习程序设计这样枯燥的课程时,只要例子举的妥当,学生感兴趣,在例子中摸索,教师再把例子进一步升华,学生必然能很好地掌握这些难点。心理学研究表明,好奇心、求知欲和创造力是紧密联系的。尝试用类比的方式来剖析计算机教学中的抽象概念,对提高教学效果,增强学生学习的兴趣,必然行之有效。
  (作者单位:江苏省苏州市吴江区盛泽第二中学)
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