“框架填补法”在中学编程学习中应用的研究

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1、“框架填补法”在中学编程学习中的应用研究　“框架填补法”在中学编程学习中的应用研究摘要在中学程序设计教学中，绝大多数的学生都觉得难学。笔者根据J.Piaget提出的建构主义理论[1]，融汇支架式教学（ScaffoldingInstruction）[2]的思想同，创造了一种新的教学方法：框架填补法，并在不同的班和传统教学法对比教学，收到的效果大不一样。本文重点介绍的框架填补法不按传统的教材顺序，先从整体上让学生把握住程序的框架结构，再细化流程图，最终将自然语言转化为计算机语言，比较轻松地达到了大纲要求的教学目标。笔者将此法连续3年在不同年级十多个班的教学中进行了进一步的验证研究，

2、并用“t检验”统计法对相关数据进行分析，证明了这种新的学习方式对于中学生编程学习有很大的帮助。关键词：编程建构主义　支架式教学　传统教学法框架填补法　t检验一　引言（一）问题的提出在教育部颁发的信息技术大纲中，要求中学生必须掌握一门计算机高级语言。但编程又是高中信息学中公认的难点。学生普遍反映学不懂，抵触情绪比较严重，甚至要求不纳入会考范围。（二）解决问题的思路在中学的教材中，学习的高级语言一般是Pascal。笔者参加过这种教材的三个版本的编写，觉得Pascal语言虽然相对于中学生来说比较难学，但如果教师能正确采用相应的教学方法，学习这门语言应该是不困难的。为此，作者经过在多年

3、一线教学的经验积累，在以强调学生为主心、创造学习情景、让学生自主学习等原则下，创造了框架填补教学法。为了对比不同的效果，笔者选用了两个不同水平的班级：树人学校2001年入学的学生和重庆八中2001年入学的学生。树人学校的学生与普通中学水平相当，而八中学生水平是全市一流的。八中学生教学的方法是完全依据教材的进度及内容安排，称为传统教学法；在树人学校则采取框架填补法。将此两种方法对比教学后，觉得效果大不一样。随后的两年中，我根据实验个体性质进一步修改了该教学法，扩大了实验研究的对象，在总共20多个班中进行对比实验，并将测试数据经t检验，得到了非常显著的实验效果。二　框架填补法（一）

4、理论依据教育心理学的研究表明，学生在接受新知识或接受新技能培训时，如果有一个正确的、积极的心理准备(求知欲)8“框架填补法”在中学编程学习中的应用研究，则其接收的效率将会高出被动接收效率的一至两倍。长期处于被动接受的状态还会产生压抑、厌倦、对抗、恐惧等情绪进入心理的误区，严重影响学习的效果。而中学生在编程学习的过程中，普遍表现出“厌学”、“难学”、“被动学”的现象。而出现这种现象的原因，主要是传统的编程教学模式设计以及在校大学生的学习模式为样本，在难度上进行了部分调整之后，按部就班地从最烦琐而且暂时无法应用的基本理论学起，让学生首先在心理上产生了一种抗拒的意识。但学生难以在开始

5、阶段将离散的知识点系统地接受，等到开始了实际的编程练习时，早就将前面的知识忘记了，而且已经索然无味了。要让学生能够学好编程，必须解决好几个关键问题：1培养学习的兴趣2创造学好编程的情景3变“老师灌”为“学生学”4改变现有传统的知识结构，创造新的目标框架建构主义理论认为，“在学习过程中，要以学生为中心，在整个教学过程中要以教师为组织者、指导者、帮助者和促进者，利用情景、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学的知识的意义建构的目的”。[3]建构主义的教学方法比较多，其中，支架式教学（SI）[2]的特点非常适合中学信息学的编

6、程教学。支架式教学要求为学生学习建构一种概念框架（CnceeptualFramework）。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的。为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学生的理解逐步引向深入。它与前苏联著名心理学家维果斯基的“最邻近发展区”理论是一脉相传。这个“最邻近发展区”中，学生的实际发展水平（第一个发展水平）就是他们有学好编程的想法，但是，烦琐的命令和语法让他们觉杂乱和烦琐，没法感知整个结构化程序设计的整体风格和结构。这时，老师就要指导他们达到潜在发展水平（第二个发展水平）之间的距离，即每个学生能够学好编程，但要在老师的帮助下从一个水平提升到另

7、一个水平，这样不停地提高，真正使学生走在发展的前面。为此，老师要设计“脚手架”，按学生目前水平和学习的主题，用“最邻近发展区”的要求建立框架，然后将学生引入问题情景。当进入了学习情景中后，学生会慢慢展现其独立探索的一面，他们会主动提出问题了，这时，老师要循序渐进地引导，同时指导他们协助学习。框架填补法正是在这种理念指导下，根据中学程序设计的特点而搭建框架，找到学生的“邻近发展区”，再发展到第二个发展水平，营造编程学习情景。传统的编程学习是从复杂的语法格式开始，一步一步地“系统”8“框架填补法