摘要：本文以筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合斯金納的教學(xué)理論和小步子原則，探討了這種教學(xué)理論在C語言程序設(shè)計(jì)課程中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：斯金納；程序教學(xué)；小步子原則；直線式程序教學(xué)模式

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1斯金納教學(xué)理論

B·F·斯金納是美國著名的教學(xué)心理學(xué)家。他通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)建立了操作行為主義的學(xué)習(xí)理論，并據(jù)此提出了程序教學(xué)理論及其教學(xué)模式。斯金納認(rèn)為，所謂教育就是塑造行為，通過塑造來促使某種行為反應(yīng)，并采取“逐步逼近法”，通過一系列逐漸接近最終行為的各種反映來塑造某種行為。為此斯金納提出了編制程序教學(xué)的流程應(yīng)遵循如下原則：積極反應(yīng)原則、小步子原則、即時(shí)反饋原則、自定步調(diào)原則、低錯(cuò)誤率原則；并提出了直線式程序教學(xué)模式。

小步子原則和直線式程序教學(xué)模式的基本思想是：將教學(xué)內(nèi)容按內(nèi)在的聯(lián)系分解成一步一步相關(guān)的教學(xué)程序，并為此組織一系列相關(guān)的材料，將這些材料一步一步、由易到難的呈現(xiàn)，盡可能的減小各步之間的難度，這樣前一步的學(xué)習(xí)為后一步的學(xué)習(xí)作鋪墊，后一步學(xué)習(xí)在前一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。只要兩個(gè)步子之間的難度相差較小，

學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程將比較簡單，學(xué)習(xí)內(nèi)容也比較容易接受，并建立起自信，從而促使學(xué)生主動(dòng)、積極地學(xué)習(xí)。

2教學(xué)設(shè)計(jì)

“C語言程序設(shè)計(jì)”課程是學(xué)生的第一門程序設(shè)計(jì)類課程，因此幫助學(xué)生建立程序設(shè)計(jì)的思想尤為重要。筆者在多年講授此門課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合斯金納的小步子原則和直線式程序教學(xué)模式的基本思想，設(shè)計(jì)了一些一步一步分解的案例，以下闡述其中的一個(gè)與循環(huán)相關(guān)的例子。

(1) 提出問題

利用級數(shù)和的計(jì)算公式 ，計(jì)算圓周率 。

在講解循環(huán)時(shí)，這是一個(gè)典型的案例。在講解了循環(huán)的基本概念后，將此題展示出來，學(xué)生初看此題，一般會(huì)覺得有點(diǎn)難度，無從下手。為此按照斯金納的小步子原則和直線式程序教學(xué)的模式，先拋開此問題，轉(zhuǎn)而從另一些簡單的問題入手，逐步向這個(gè)問題靠攏，直至解決這個(gè)問題。

(2) 計(jì)算級數(shù)的和：1 + 2 + 3 + 4 …… + n

在提出此問題后，提示學(xué)生這就是一個(gè)單層循環(huán)，只要不斷的進(jìn)行累加動(dòng)作，即可輕松解決，設(shè)置1個(gè)存儲(chǔ)累加和的變量sum，并將其初始值設(shè)為0；設(shè)置1個(gè)控制循環(huán)的變量i，其值的變化過程就是級數(shù)的各個(gè)項(xiàng)的值1、2、…、n，循環(huán)的次數(shù)就是級數(shù)的項(xiàng)數(shù)，每循環(huán)1次，將循環(huán)變量i的當(dāng)前值累加到和sum 中，循環(huán)結(jié)束后sum 中存放的就是級數(shù)的和。代碼如下：

#include＜stdio.h＞

void main(void)

{

int i;/* 定義整型循環(huán)變量 */

float sum=0.0;/* 定義并初始化累加和 */

int n;

printf(\"n=? \");

scanf(\"%d\"，n);/* 輸入項(xiàng)數(shù)*/

for(i=1;i＜=n;i++)/* 循環(huán)條件 */

{

sum = sum+i;/* 不斷累加 */

}

printf(\"sum=%f\ \"，sum);/* 輸出累加和 */

}

(3) 計(jì)算級數(shù)的和：1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 …… + 1/n

在解決了上一個(gè)問題后，及時(shí)地進(jìn)行總結(jié)，以強(qiáng)化學(xué)分析此題，無非是將每一項(xiàng)i變?yōu)?1/i，即可解決，使用多媒體教學(xué)即可當(dāng)堂修改程序，并運(yùn)行程序，當(dāng)學(xué)生看到程 序的結(jié)果(1)不正確時(shí)，及時(shí)地強(qiáng)化另一個(gè)概念，即類型問題，即1/i為整型，因此從第二項(xiàng)以后的結(jié)果為整型0，必須將其中的一個(gè)改為浮點(diǎn)型，如果將int i;改為float i;，則不利于循環(huán)，可將1/i改為1.0/i，即可解決，代碼如下：

#include＜stdio.h＞

void main(void)

{

int i;/* 定義整型循環(huán)變量 */

float sum=0.0;/* 定義并初始化累加和 */

int n;

printf(\"n=? \");

scanf(\"%d\"，n); /* 輸入項(xiàng)數(shù)*/

for(i=1;i＜=n;i++) /* 循環(huán)條件 */

{

sum = sum+1.0/i; /* 不斷累加 */

}

printf(\"sum=%f\ \"，sum);/* 輸出累加和 */

}

(4) 計(jì)算級數(shù)的和：1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + …… + 1/n

解決了上一個(gè)問題后，再分析此題，無非是產(chǎn)生跳躍，即隔項(xiàng)累加，這也簡單，將循環(huán)的步長設(shè)為2，即將循環(huán)的for(i=1;i＜=n;i++)語句改為for(i=1;i＜=n; i=i+2)，即可解決。

(5) 計(jì)算級數(shù)的和：1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + …… 1/n

解決了上一個(gè)問題后，繼續(xù)分析此題，必須解決正負(fù)相間的問題，如何解決這個(gè)問題呢？此時(shí)可以為學(xué)生提供2個(gè)案例，一是電燈的開關(guān)，按一次為“開”，則再按一次為“關(guān)”，并具有不斷反復(fù)的功能；二是負(fù)負(fù)得正的特性，即如果有一個(gè)值為-1的數(shù)，乘以數(shù)值-1后，其值變?yōu)?，在此基礎(chǔ)上再乘數(shù)值-1，值又變?yōu)?1。那么學(xué)生很快即可推倒出結(jié)論，即每一次都在前一次的基礎(chǔ)上乘數(shù)值-1，即可解決正負(fù)相間的問題。在學(xué)生的思想有了一些火花后及時(shí)地提出實(shí)現(xiàn)此思想的技術(shù)手段，為此在程序中增加一個(gè)變量sign，設(shè)其初值為-1，在循環(huán)中增加語句sign= -sign，那么在循環(huán)的控制下，此變量sign實(shí)現(xiàn)了正負(fù)相間，代碼如下。

#include＜stdio.h＞

void main(void)

{

int i;/* 定義整型循環(huán)變量 */

float sum=0.0;/* 定義并初始化累加和 */

float sign=-1;

int n;

printf(\"n=? \");

scanf(\"%d\"，n); /* 輸入項(xiàng)數(shù)*/

for(i=1;i＜=n;i=i+2) /* 循環(huán)條件、步長為2 */

{

sign = -sign;/* 正負(fù)相間 */

sum = sum+ sign*(1.0/i);/* 不斷累加 */

}

printf(\"sum=%f\ \"，sum);/* 輸出和 */

}

(6) 回到原始的問題，計(jì)算圓周率

在帶領(lǐng)學(xué)生逐個(gè)解決上述問題后，回到原始的問題，此時(shí)學(xué)生立刻會(huì)得出結(jié)論，將上述代碼中的語句printf(\"sum=%f\ \"，sum);改為printf(\"sum=%f\ \"，4*sum);，即可解決。

3結(jié)束語

教師在進(jìn)行教學(xué)前，應(yīng)仔細(xì)地考慮在特定的時(shí)間里計(jì)劃教學(xué)的內(nèi)容是什么，其次要考慮有哪些可以利用的案例。同時(shí)應(yīng)盡可能做到：所選案例可以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中強(qiáng)烈的興趣；同時(shí)在學(xué)習(xí)過程中及時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，并給予學(xué)生鼓勵(lì)，接著將非常復(fù)雜的行為模式逐漸精致地分解為較小的單位或步驟，也就是把教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行具體分解，確定每個(gè)步驟所保持行為的強(qiáng)度，以使強(qiáng)化的效果提高到最大限度。教師應(yīng)盡可能集中精力設(shè)計(jì)“小步子”，提出適應(yīng)程度不同的學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，并做到及時(shí)反饋。“降低坡度”，“及時(shí)反饋”等，體現(xiàn)了直線式程度教學(xué)思想。

以上是筆者在教學(xué)過程中，結(jié)合斯金納的小步子原則和直線式程序教學(xué)模式的基本思想，設(shè)計(jì)出的一步一步分解的案例。以這種教學(xué)模式，既降低了學(xué)習(xí)的難度，又增加了學(xué)生的信心，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行積極的思考。

參考文獻(xiàn)：

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文