《C语言程序设计》三层教学法

摘要：程序设计的教学。以兴趣教学为主线，从学生感兴趣的实例入手，引导学生建立程序思想；适当变换问题，做好学习兴趣的保持工作，加深学生对程序结构的理解；适度延伸、拓展问题，加强学生学习兴趣的培养，遵循这样的思路去安排教学内容，最终提高学生们独立分析问题、解决问题的能力。

关键词：程序设计；兴趣；层次

在全面提高学生自身素质的教学改革大潮下，不少教师致力于语言程序设计的教学研究，通过程序设计教学提高学生分析问题、解决问题的能力，从而使学生初步获取程序设计思想。笔者通过多年的探索，总结了三层次教学法，收到了较好的效果。

第一层次，注重从贴近生活的简单、有趣的实例入手，引导学生建立程序思想。

⑴贴近生活的有趣实例，更可以激发、调动学生的学习兴趣。学习兴趣的激发，使专业知识的传授成为可能，对新知识、新思想的引入起到了铺垫作用。例如，在利用c语言循环结构程序解决求阶乘问题时，先提出问题：“求5！，结果是多少？你能归纳出人脑求阶乘一般过程吗？”学生会很快说出5！是120，经引导也会归纳出人脑求阶乘一般过程：①先用1*2，记住结果2；②再用结果2乘3（2*3），记住结果6；③依次用结果乘后面的数，直到5为止。最后，大脑中记下的是1*2*3*4*5的结果120，在此基础上，向学生提问：想一想，如何用所学的程序思想实现这一过程呢？这种安排充分调动了学生的积极性，并使之维持在最佳状态，为循环结构程序思想的引入做好了铺垫。

⑵抓住学生兴趣的最佳状态，注重人脑处理问题向电脑处理问题的迁移过程。仍以编程求5！为例，计算机用变量存放数据，把乘积的结果放在变量s中，s的初值为1（即s=1），按照s=s*1，s=s*2，s=s*3，s=s*4，s=s*5的阶乘规则，求出5！的值放入变量s中。我用一个课件演示了这一过程，以强化学生对计算机求解阶乘这一过程的认识，初步构建编程的结构思想，完成人脑解决问题模式向编程解决问题模式的迁移。

⑶结合程序设计语言，引导学生建立程序流程图。流程图的建立，是完成程序设计的关键，确立流程图的过程，最能锻炼学生的逻辑思维，从而培养学生分析问题、解决问题的能力。结合求5！问题，可分3步启发、引导学生完成流程图：第一步，抓住最基本、最本质的问题，联系程序设计中的基本结构。上例中，用变量s作为存放阶乘的结果，并为变量s赋初值1，i为中间变量，其值的变化范围为1到5（即为1，2，3，4，5）。在程序的三种基本结构中，用什么结构可以完成这个工作呢？学生们会回答用循环结构。第二步，要把握问题的整体性，联系程序的基本结构解决实际问题。在求解问题的过程中，第一次（i=1时）s=s*1，第二次（i=2时）s=s*2，第三次（i=3时）s=s*3，第四次（i=4时）s=s*4，第五次（i=5时）s=s*5，变量s在每次运算之后值都是变化的，应怎么办？引导学生得到s=s*i这个表达式 ；第三步，完善流程图。根据上述的分析，采用课件分步骤、形象地表现出设计流程图的思维过程，培养了学生们分析问题和逻辑推理的能力。流程图如下图所示。

⑷根据流程图，由学生写出程序，同时让学生上机验证程序的可靠性。这样做，可以在让学生体会程序结构思想的同时，强化他们对程序设计语言的理解与掌握；学生上机亲手验证，保持了浓厚的学习兴趣，更有助于对知识的理解与掌握，同时也锻炼了学生们的上机操作技能。 下面是根据流程图由学生写的源程序。

main（）

{ int s=1；

for（i=1；i<=5；i++）

s=s*i；

printf（“5！=%d”，s）；

}

学生通过上机调试，得出结果：5！=120

第二层次，注重学习兴趣的保持工作，适当变换问题，加深学生对程序结构的理解。这层次是在第一层次的基础上引发出来的，目的是让学生灵活处理问题，真正理解、掌握并消化第一层次中的程序设计思想。为此，要注意以下两方面。

⑴提问要紧扣上层次解决的问题去设计，在进一步掌握并消化所学知识的基础上，提高学生对c程序设计思想的认识水平。例如，求5！中，在完成了第一层次教学的基础上，可提出以下两个问题：①若求10！，怎么修改程序？②若把i变量的初值改为0，终值改为4，行吗？为什么？马上会有学生将源程序的第三行改为for（i=1；i<=10；i++）并运行程序，结果同学们发现屏幕上并没有如预期想象的那样给出正确结果，而是显示出一个错误对话框，含义为“数据溢出”，同学们百思不得其解。这时教师提示同学们将程序做一点修改，把变量s定义为长整型long int，试试看运行情况如何？通过“数据溢出”同学们明白了，整型只能表示-32768-32767之间的数，而10！已经超出了整型表示的范围，所以会出现“数据溢出”的错误。同学们将源程序的第三行改为for（i=0；i<=4；i++）并运行，得出结果为“0”，大家经过分析发现中间变量i的起始值不能为0，终值也不能为4，尽管这样循环也进行了五次，但起始值和终值的不正确，也造成了运算结果的大错误，通过这些问题帮助学生理解并消化求阶乘的方法；从本质上理解掌握循环结构；掌握用程序设计思想解决求阶乘问题的方法；同时也加深了学生们对于循环结构的理解与掌握。

⑵对于提出的问题，教师不要过多提示，要求學生上机实践，根据实践结果进行回答，然后教师再做小结，将实际问题理论化，最终突出程序的基本结构，用结构教学来带动程序语言的学习与掌握。这更有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。

第三层次，在一、二层次的基础上，适度延伸、拓展问题，以拓宽学生利用程序设计思想分析问题、解决问题的思路，同时激发并保持学生学习理论知识的兴趣。

⑴对于问题的延伸展开，要注意适度，以能充分应用本节课的程序思想，又有一定的提高为原则。如用程序求阶乘的问题，同学们都已会了，那么让同学们思考：能否用一个程序求1！+2！+3！+4！+5！的值，这个问题多数同学不会立刻有思路，教师就要鼓励学生们相互探讨，寻找解决方案。这一层次的提问，不必立刻求得结论，可适当提示，留做课下作业，让学生考虑的时间长些，这样不仅可以加深学生对本节课程序设计思想的理解、把握，还可充分发挥学生们的想象力、创造力，培养他们分析问题、解决问题的能力，使学习兴趣更好地保持、延续下去。

⑵注意加强实际问题向程序思想的转化，使学生们真正把握用程序思想解决实际问题的方法与策略。首先，把复杂问题分解为简单问题，确立好加工的模块，使每一个模块都能用程序设计中的某种基本结构解决。其次，做好各模块间的关联，用流程图描述出来。这样就实现了实际问题向程序思想的转化，学生按照流程图，根据所学语句，就可以很快完成程序的设计。

参考文献：

[1]C语言程序设计：现代方法（第二版）[美]金著，吕秀锋，黄倩译 人民邮电出版社

[2]C语言编程基础（第三版） 王森主编 中国工信出版社

作者简介：蔡卫东，男，汉，常熟市滨江职业技术学校，高级讲师，本科。