编程抽象化思想在策略型笔记上的应用

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1、编程抽象化思想在策略型笔记上的应用刘茂阳深圳帀南头中学关键词：编程思想概念模型电子笔记抽象概括摘要：将编程思想用于描述策略的电子笔记，通过特殊的格式要求促使笔记学生对知识进行抽象概括，同时有可能在不要求学生懂得编程的情况下完成体现知识用途的程序，学生耍做各种笔记，一种是描述知识的，类似名词解释；另一种是描述策略的，描述如何依拯条件解决一类问题。策略型笔记本质上和计算机中的算法相同。那么能否和算法一样变成代码然后再变成可执行程序呢？如果变成了可执行程序就可让笔记活起來，不仅仅能被阅读还能被实际使用，一方面増加成就感,另一方面也能通过实用检验其是否完备准

2、确。目前一些高校已经在耍求学生用编程的方式完成作业。可惜高屮学生多数不会编程。笔者在实践教学屮想了一些办法，可以让学生在不懂编程的情况下，完成可以生成代码的策略型笔记。同时还能将抽象化等编程思想用于笔记，帮助学生从更高层面把握策略之间的关联，建立开放的概念模型，促使学生完成一个任务后可举一反三地去完成更多任务。以下我们先讲抽象化思路在教学笔记中的应用，因为这部分不需要教师掌握编程，也不局限于信息技术课。一、在任务骡动课堂里，我们希望学生不仅仅完成当前这个具体任务，更能从屮总结出办法去解决更多问题。软件业者也有着极为相似的口标，他们为完成一个任务编写代

3、码，同吋希槊这个代码能在将來用于更多其他任务，这叫软件复用。为了实现软件复用软件行业制定了一整套策略，可操作性都很强，很多都可供教育行业借鉴，本文只讨论抽彖方法。所谓抽彖就是：学生学习求圆形而积,学生通过观察发现圆形面积/外接正方形面积二某个常数，继而学习常数TT,之后获得圆面积的公式。学习扇形面积，又可发现扇形面积/圆面积二扇形的角度"60。那么圆形面积的方法和求扇形面积的方法两者冇没冇什么共通？两者都是已知A类图形面积的公式，也知道B类图形和A类图形的比值，那么就可计算B类图形的而积。这就是对我们研究成呆的一个抽彖。完成抽彖以后，我们可为解决更多

4、问题作准备。这种方式的实质是高阶迁移：向前扩展从学习情境中为可能的迁禾知I•害培丸h媛丨

5、

6、苴止创害培注彳FPrII抽象的方繇是软件业者创前的，他们主要的创造在于用类图来描述抽样。类图是一个比策略图更丰富的概念，应该可以在教学中发挥比策略图更大的作用，但笔者目前的实践发现学生接受类图概念比接受策略图概念困难，所以笔者将类图改造为了策略图，示意如下：父级抽象策略：按比例求面积（）求已知图形A的面积（抽象步骤）C=求图形B而积/图形A而积（抽象步骤）图形B的面积=C*S1返冋结果图形B的面积求圆面积策略对抽象步骤的具求扇形面积策略对抽象步骤的具体化体化求

7、已知图形A她7憑求1员1面积求己知图形A05W评正方形面积求图形B面积/图形A而积二扇形角度/360求图形B面积/图形A面积E4图中上下两层表示抽象的层次，父级是对子级共同点的抽象。下划线斜体部分表示抽象步骤，具体步骤是可以实际使用的，抽象步骤则有待具体化，它是这个策略屮的可变部分，不同的具体化就可以解决不同的问题。而子级策略则对抽象步骤进行具体描述，比如求圆面积时，已知图形A是正方形，所以图形A的面积二边长的平方；求扇形面积吋，已知图形A是圆形，图形A的面积=n*r*r.这段描述口J能对没冇程序开发经验的人來说冇些难懂，其实就是解决一类问题的方法：

8、1如果发现一个陌生图形的面积和一个熟悉图形面积看似可能相关，那么耍求陌生图形而积，就可以尝试先求熟悉的那个，再尝试求他们Z间而积的关系。用着这种方法，较为容易想到三角形，椭圆，梯形等面积的求法。当然很多老师在课堂上已经让学牛这样做了，我这种方法的特殊之处是通过电子笔记完成的，学生写完自己的策略后，就会被要求进行抽样，写岀父级策略，从记录的角度强制要求这样思维，而这种表达还比较容易转换为可执行代码。在我们的教学实践中我们用这种方式在学生完成正态分布概率任务后，很快找到了偏态分布概率的算法。学生首先完成求正态分布小于某值概率的任务,并写出了策略笔记，接着

9、就被要求想办法用抽象父策略和具体子策略的方式完善笔记，然后布置偏态分布的任务，结果学生很快完成：当学生完成止态分布任务后写出的策略学生将止态分布策略抽彖后写岀的父策略与子策略学生完成的偏态分布概率计算子策略求正态分布概率正态分布函数二从现实正态分布的经验进行模拟抽象父策略：求分布概率子策略：正态分布概率具体化分布函数二从现实经验进行的模拟+从现实经验进行的模邈=偏态分布函数用正态分布函数拟合当前数据分布函数拟合当前数据*分布函数拟合当前数盘二普通函数拟合法概率二定积分求曲线围成面积（最大值，止态分布函数）【此项用黑盒接口方式完成，后面有叙述】概率二定

10、积分求曲线围成面积（最大值，分布函数）返冋结果概率返回结果概率子策略：正态分布概率具体化从现实经验进行的模扱