“查错表”赋能编程教育

周显胜

摘要：由于Python功能强大、简单易学，相比其他语言更容易上手，因此，在新一轮课改中，普通高中信息技术教材均采用了Python作为编程语言。但学生在初学时，普遍存在基础知识掌握不牢，导致调试程序耗时过长的通病。为此，本文作者帮助学生搭建基于Python语言的助学支架——“查错表”，将知识建构、代码纠错、学情反馈一表融合，解决学生初学Python的困境，并将学习中的生成性资源转化为后续学习资源，为持续学习服务。

关键词：编程教育;语言助学支架;查错表;代码纠错

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2021）21-0050-02

问题：调试程序耗时过长

笔者依据教材的编排组织教学，学完程序设计语言的基础知识后，接下来引导学生根据问题分析，编写程序描述问题求解过程。在教学实施过程中笔者发现，学生调试程序花费的时间非常长，严重影响教学进度，无法完成预设的教学任务。

分析：基础知识掌握不牢

是什么原因造成学生调试程序耗时过长呢？为了弄清这个问题，笔者从学前现状、基础知识、原因与对策三个维度设计了一套问卷，用来调查和测试学生对Python语言现有知识的掌握情况。笔者抽取了558人参与测试，从学前现状看，547人在进入高中学习前从没有接触过编程教育，占比98.03%;从基础知识的掌握情况看，20道基础题，平均正确率为36.56%;从造成的原因看，“课堂知识容量大，没有及时消化落实”占比81.63%;从寻求帮助的方式看，“会，不需要帮助”占比14.7%，“遇到問题时翻书”占比47.2%，“遇到问题时问同学”占比20.3%，“遇到问题时问教师”占比17.8%。

由此分析出，学生调试程序耗时过长的原因是：处于Python语言的初学阶段，缺乏学习技巧和方法;由于课时少，课堂知识容量大，消化落实不及时，造成规则不清、表示方法混乱、语法结构不规范，寻求帮助花费了大量时间，导致调试程序耗时过长。

策略：搭建语言助学支架

笔者搭建Python语言助学支架，为学生程序调试遇到错误时快速纠错助力。在探索过程中受到字典、词典的启发，笔者设计出基于Python语言程序设计的“查错表”，帮助学生实现程序调试的快速纠错。

1.什么是“查错表”？

“查错表”是指学生在程序代码编写、调试过程中，在遇到错误提示时，可快速查找正确的相关规则、表示方法、语法结构等，并进行纠错的一种数字化学习工具。

2.“查错表”的设计

“查错表”由名称、内容、示例、查错频次四要素构成（如下页图1）。其中，内容由概念、规则、表示方法、语法结构、操作方法等组成。名称为知识板块名称，如Python的变量、列表等;示例则是一些典型的范例;查错频次则记录查询纠错的次数，用于标识学生对该内容出错的频率。

3.“查错表”的生成

“查错表”以学生自主、按需、动态生成为架构理念（如图2），以Excel平台为载体。

具体做法是：首先教师根据图1所示的样式提供统一、规范的模板;然后学生根据教师课堂讲解，结合自己的学习能力、知识难易、消化程度等按需构建，并随着学习内容的增加而逐步完善，动态生成;最后学生将自己每次生成的“查错表”提交给教师检查，教师批阅后将存在的问题反馈给学生修正。

应用：助力程序调试纠错

“查错表”主要服务于程序调试纠错，以“发现问题→诊断→查询→纠错”为操作流程（如图2）。

例如，学生在编程解决“鸡兔同笼”问题时，在程序调试中出现错误提示信息“invalid syntax”（发现问题），并将错误定位于代码“if 4rabbit+2chicken==94：”。该信息提示“非法语句”，但对初学者来说，仅凭提示语很难找出错在哪里，此时，通常考虑三种情况（诊断）：一是代码书写错误，如括号不配对、关键字多写或漏写等;二是格式不规范，如没有严格遵守缩进、缺少冒号等;三是语法错误，表示方法不正确、不规范等。学生结合具体代码进行诊断，诊断结果是算术表达式错误。在明确错误类型后，接着在“查错表”中查询算术表达式的表达规则和表示方法（查询），发现该代码中省略了算术运算符“*”。最后将代码修改为“if 4*rabbit+2*chicken==94：”。

结语：一“表”多能 赋能编程

对初学者来说，“查错表”的生成是学习Python语言的方法，“查错表”一但生成又转化为编程工具，则将知识建构、代码纠错、学情反馈三维一体深度融合。

学生在“查错表”的生成中通过对Python语言基础知识进行重构，加深了对Python语言基础知识的理解;在程序调试中，通过查询“查错表”的语法规则、表示方法、易错易混案例，实现代码快速纠错，提高了编程效率，同时对基础知识再次进行复习巩固，达到“学—用”紧密融合，良性互动;通过“查错频次”反馈学情，为教师教学提供决策，从而精准施教。

人们常说“磨刀不误砍柴工”，“查错表”赋能编程教育亦是如此。