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初中程序设计算法入门教学策略探究

中图分类号：G434?文献标识码：A?论文编号：1674-2117（2022）01-0033-03

●从生活中的情境入手——让程序变得有温度

在程序算法入门教学中，教师单纯地就程序说程序，以代码说算法，对学生而言这是一种被动的知识输入，在学生进行知识的建构过程中，教师灌输居多，而非学生主动发现认知，导致程序代码脱离生活实际。如果能创设一个贴近生活的学习情境，通过实际需求呼唤程序算法，并最终转换成程序代码，或许学生更容易入门。因此，教师可以适当地从学生生活中常见的情境入手，让程序更接地气，减少与学生的距离感，让学生消除对程序的陌生感，感受到程序的温度。

1.情境样例——两杯液体互换

例如，两个变量交换数值这一概念，用3行简单的代码（temp=a;a=b;b=temp）就能够实现，可是对初学者而言，可能会有这样的疑惑：为什么会这样写？为什么不能直接写a=b;b=a？在实际教学中，教师可以尝试以生活中两个杯子中的液体互换为例，引发学生思考：有两个杯子，a杯装橙汁，b杯装牛奶，如何完成互换？学生会很容易想到再用一个杯子c（甚至更多杯子）来做过渡，即先将a杯橙汁倒入空的c杯，然后将b杯牛奶倒入a杯，最后把c杯橙汁倒入b杯，从而实现互换。这样通过打比方，帮助学生理解交换过程，然后再过渡到代码编写，水到渠成。

2.情境样例——银行卡安全防护

在讲解While条件循环时，教师可以以为银行设计安全防护为生活实例来展开。密码登录V1.0版本可以设计为if（password==“123456”），但这只是单次判断;由此引入密码登录V2.0版本，用户登录系统循环检测用户输入密码是否正确，如不正确则重复输入，这是很典型的条件循环;在V3.0版本，还可以加入累加器知识点，对用户输错次数进行统计，每错一次累加器就累加一次，即s=s+1，当错误达到5次，結束用户恶意穷举，跳出循环。这样以实例激发学生学习内驱力，效果会更佳。

●从不插电的小游戏入手——让程序保持热度

在程序算法入门教学中，枯燥的代码会让学生兴趣减退，所以教师可以考虑在讲一些经典的程序算法时，暂时抛开代码，带着学生做一些不插电的小游戏活动，让学生在游戏中体验相关算法的执行过程，强化对算法的理解。

1.游戏样例——身高体重打擂台

例如，在讲解如何在两个数中找最大的数时，笔者喜欢带学生围绕身高体重的数值打一次擂台，帮助学生体验数的比较过程。即先设置一个擂主，参与游戏的两位学生采用比身高或者体重的方式“打擂”，获胜者荣登宝座，程序代码表达为：

if（max==a）max=a;else?max=b;

在学会2个数比大小后，接着思考3个数如何比较大小？同样可以先设擂主，即max=a，b和c分别挑战擂主，就会有2次挑战过程，挑战者挑战成功则换人，否则就不变，故而后面的elsemax=max可以省略。程序代码如图1所示。

在理解3个数比大小之后，再引导学生思考多个数（如20个数）如何打擂台？不难发现思路跟3个数打擂原理是一样的。但由于挑战者较多，不可能写19行重复的挑战代码，因此可以引入循环和数组来优化代码，程序代码总结如图2所示。

2.游戏样例——排序算法

笔者发现，通过游戏模拟体验，过渡到代码编写，学生是比较容易接受的。例如，在讲解选择和冒泡排序算法时，教师可以网络查找关于排序经典算法系列的舞蹈视频，如匈牙利Sapientia大学的学生别出心裁地将选择、插入、冒泡、希尔、归并、快排等6种经典排序算法编成舞蹈。虽然学生没有这样的舞蹈功底，但是其教学思路与不插电小游戏有着异曲同工之处。具体游戏方法如下：选择5位高矮不一的学生作为待排对象;给5位学生每人发一张白纸，要求写上自己的身高（单位厘米）;学生手持写有自己身高的卡片随机站成一排（如图3）。

模拟第1轮排序——确定最高的第1名（如图4）。

第1轮程序描述：为了确定左边第1个位置站的是最高个的同学，从第2人到第5人，每位同学都与第1个位置上的同学比高矮，就像打擂台，如果比他高，则交换位置。程序代码如下页图5所示。

●从算法的迭代优化入手——让程序变得有深度

有一些程序，虽然能够做出来，但是算法并不优化，也不高效，这时候就要引导学生主动思考优化的办法，由简到难，螺旋上升。

以判断素数为例，首先引导学生理解素数的含义，即除了1和它本身之外，没有其他约数的整数，称为素数。如何判断一个数n只有1和它本身之外，没有其他的约数呢？学生首先会想到枚举穷举的方法，即先假设n是一个素数，然后从2开始，到n的前一位之间，每个数拿出来看有没有能把n除尽的数，发现1个多余的约数，说明当初的假设不成立，就不是素数。

如图6所示，即通过开关变量的方法找除1和它本身之外还有没有其它约数的程序，代码如图7所示。

在图7的程序中，输入一