程序设计教学中思维训练初探.doc

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1、教学中程序设计思维训练探究1引言程序设计是学生进行软件开发必备的专业基础。先前，教学的载体主要依附于章节的内容，重视基本数据结构和算法的讲授、重视程序设计三种基本结构的训练，学生获取了一个良好地基础后，就能可持续的发展，进行更深入的学习。随着学校计算机课程的扩展，依附于章节的内容的教学模式，对于四星级高中学生来说，显得非常难学，因而，必须探索出一套即符合教学规律，又能激发学生兴趣，即探索方便好学的现代教学模式，显得十分重要。根据多年的教学经历，文中探索了一种用“思维”贯穿整个教学过程的模式：教师以讲授程序设计思想为主线，对学生进行思维训练为主导、将各章节的

2、内容有机的贯穿起来，方便学生的学习。2思维贯穿2.1思维性初探程序设计是利用已有的软件包，进行应用开发。使用者必须依据具体的应用和依附的具体平台来设计计算方法，这个设计的过程中充满了计算思维，因而程序设计的关键转变为对问题的理解能力、对问题的描述能力、对问题的具体流程控制能力。对问题的理解主要是抽象、分析及等效转换；对问题的描述主要是进一步转换、递推、约减、细化；常用的描述工具有（用流程图描述问题、用伪代码描述问题、用程序代码描述）这些，程序的控制主要体现在具体的设计流程中路径的走向。2.2思维贯穿思维的形式多样化，应该支持发散、反思、推理从一元到多元。第

3、一种，横向思维主要用于理解算法的描述方式：算法的描述方式很多：比如，从1加到100的和的算法描述可以表示为“1+2+3+。。。+100”数学表达形式，也可以表达成伪代码形式，也可以表达成图的形式，也可以表达式分解到程序的形式。思维贯穿形式涉及到章节具体项目11+2+3+…+100具体项目21+2+3+…+100具体项目3具体项目4具体项目5编程环境顺序结构选择结构循环结构理解思维图à程序分解à程序函数指针文件结构体为了更好地说明程序设计思想，我们强调的是“思维性”，在程序设计过程中我们要动脑筋，我们把开动脑筋的过程，进行反向分析，针对一题多解问题，探索了几

4、种形式思维：横向思维、纵向思维、转换思维。3具体落实（1）横向思维对于同一问题，我们可以从语法角度去解题，也可以从语义角度去解题；语法角度利用dowhile;while;for求1~100内的元素的和；语义的角度利用数组的首地址、一维指针、二维指针对一个二维数组的所有元素进行遍历；（2）转换思维代码内转换能力是一种形式；算法各种形式的转换；将for转换成while循环，if与switch的功能转换，甚至if加goto与循环的等效；在迭代过程中初始值换掉、循环次数边界问题理解；将相同算法思想，表达成图、伪代码、代码，及这三者之间的转换。（3）纵向思维基于不同

5、的知识点对同一问题给出解答；基于认知规律的递进性思维，对于问题的原子型解答、改进型解答、完美型解答。这样得到的算法可以比先前的算法更优化、更综合、更有突破性；对于输出40行斐波拉契数列，原子型的解答（f3=f1+f2;f1=f2;f2=f3），改进型的解答每个八个换行，输出效果好，联系具体输出设备的局限，基于数组的解答，并且将其于小兔子的繁衍联系在一起，以月份的形式输出。最后这种叫完美型或应用型。对于菱形图形的输出，可以用穷举法，显然局限最多，可以用上三角、下三角，空格、星号、回车三句来描述，也可以不分上下三角、基于绝对值来进行统一表达；甚至还可以用二维数

6、组的两次赋值来互补进行菱形图案的输出。从不同的角度，进行问题解答。4结论总之，利用各种方式、开动动脑筋是程序设计的思维训练的法宝。