周利榮

關(guān)鍵詞：三階段教學(xué)法；高效課堂；程序設(shè)計(jì)；認(rèn)知規(guī)律；教學(xué)理念

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）02-0124-03

高效課堂是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的課堂。高校課堂是有效能的課堂，它促進(jìn)了學(xué)生的發(fā)展，并且有利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，學(xué)生不僅學(xué)到了實(shí)實(shí)在在的知識，有一定的學(xué)習(xí)成果，而且提高了能力，學(xué)到了方法，培養(yǎng)了情感，鍛煉了思維，養(yǎng)成了好的學(xué)習(xí)習(xí)慣[1]。因此，高效課堂是教學(xué)永恒的主題，是教師永遠(yuǎn)的追求。

1 高效課堂的幾個特征

一是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論認(rèn)為人類獲取知識的過程是感知、注意、記憶、理解、問題解決的信息交換過程。程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)首先必須引起學(xué)生的注意與興趣，讓學(xué)生感知學(xué)習(xí)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上記憶理解程序設(shè)計(jì)知識，然后應(yīng)用程序設(shè)計(jì)知識解決問題即編程。

二是以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)。高效課堂并不是只是看教師教了什么，而主要是看學(xué)生學(xué)到了什么，并不是教師教得高效，而是學(xué)生學(xué)得高效。因此，必須以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，教師只不過是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、幫助者、引導(dǎo)者。教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生會學(xué)習(xí)、愛學(xué)習(xí)。

三是學(xué)生的學(xué)習(xí)是自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)。在高效課堂里，教師應(yīng)盡量把時間留給學(xué)生，讓學(xué)生自覺地閱讀學(xué)習(xí)材料，理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，總結(jié)學(xué)習(xí)方法；讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題、分析問題、解決問題。在高效課堂里，教師應(yīng)該設(shè)計(jì)好任務(wù)活動，將任務(wù)活動交給一個小組合作完成，合作學(xué)習(xí)有利于提高學(xué)習(xí)效率，學(xué)生之間取長補(bǔ)短，相互交流，增進(jìn)情感，共同成長。

四是教師能及時準(zhǔn)確評價(jià)學(xué)生，學(xué)生能及時得到反饋。高效課堂里，每堂課每個學(xué)生有一定的學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)成果的完成效率及完成質(zhì)量如何，教師能夠及時做出準(zhǔn)確客觀評價(jià)，學(xué)生能及時得到自己的學(xué)習(xí)成果的反饋。即高效課堂里教師能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行過程性評價(jià)[2]。

五是著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)今世界，信息技術(shù)日新月異，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能方興未艾，新的編程語言不斷出現(xiàn)，知識更新日益加快。大學(xué)所學(xué)知識不可能受用終生，學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、熱愛學(xué)習(xí)，才有可能適應(yīng)變化的世界。因此，高效課堂的目標(biāo)是四維的，一是知識，二是能力，三是方法，四是情感。

2 三階段教學(xué)法的三個階段

程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)如何構(gòu)建高效課堂？在Py?thon程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出“三階段教學(xué)法”（編輯調(diào)試階段、閱讀理解階段、動手編程階段），使學(xué)生更好地掌握了程序設(shè)計(jì)的知識，提高了學(xué)生的編程能力，掌握了編輯調(diào)試程序、閱讀理解程序、動手編寫程序的方法，提高了學(xué)生的編程興趣。

編輯調(diào)試階段是指對于教師尚未講解的教材內(nèi)容，學(xué)生在尚未能完全理解程序的具體含義的情況下，提前編輯、輸入教材中的程序，然后調(diào)試、運(yùn)行得到正確結(jié)果。此階段最容易實(shí)施，以Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)為例：（1）打開Python自帶的編輯器IDLE；（2）執(zhí)行新建文件命令；（3）編輯、輸入教材中的程序；（4）執(zhí)行運(yùn)行程序命令，如有錯誤則對照教材修改、調(diào)試直到得到正確運(yùn)行結(jié)果。學(xué)生只要掌握上述四個簡單步驟即可實(shí)施。

閱讀理解階段是指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生讀懂第一階段編輯調(diào)試成功的程序。此階段最為關(guān)鍵，教師起重要作用。程序調(diào)試成功，運(yùn)行得到結(jié)果，但學(xué)生并未真正理解程序的含義，也未掌握蘊(yùn)含在其中的編程技巧，如同吃下去的食物沒有真正消化吸收一樣。那么，教師應(yīng)如何引導(dǎo)學(xué)生讀懂程序呢？一是要理解每個變量在程序中的功能和作用（存儲結(jié)果、循環(huán)變量、標(biāo)志變量等）；二是要將程序分解成有獨(dú)立功能的各個部分，指出各部分的功能；三是將各個部分綜合起來得到整個程序的功能。萬丈高樓平地起，這些都是建立在對程序設(shè)計(jì)語言知識熟練掌握基礎(chǔ)之上的，教師應(yīng)將講解知識點(diǎn)與閱讀理解程序結(jié)合起來。

動手編程階段是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己動手編寫程序。學(xué)生經(jīng)過大量編輯調(diào)試、閱讀理解程序后，接下去就應(yīng)該自己動手編程，掌握編程的技巧了。此階段最為艱難，學(xué)生不僅要熟練掌握程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識（基本概念、編程規(guī)范、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)），還要有較強(qiáng)的抽象思維能力和邏輯思維能力，根據(jù)題意總結(jié)出算法，選擇一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，編寫出易讀、健壯、高效的程序。教師應(yīng)遵循先易后難的原則，有目的、有步驟地指導(dǎo)學(xué)生編寫程序，使學(xué)生學(xué)會編程，看到自己實(shí)實(shí)在在的學(xué)習(xí)成果，從而熱愛編程。

3 三階段教學(xué)法的具體實(shí)施

以劉慶編寫的教材《Python編程案例教程》為例，第一章（開始Python編程之旅）和第二章（Python編程基礎(chǔ)知識）為第一個教學(xué)單元。編輯調(diào)試階段共輸入編輯11個例題；閱讀理解階段講解相關(guān)知識點(diǎn)并理解11個例題及完成相關(guān)練習(xí)題共20 題；動手編程階段共編寫4個程序。

第三章（判斷和循環(huán)語句）和第四章（字符串的使用）為第二個教學(xué)單元。編輯調(diào)試階段共輸入編輯20 個例題；閱讀理解階段講解相關(guān)知識點(diǎn)并理解20個例題及完成相關(guān)練習(xí)題共17題；動手編程階段共編寫7 個程序。

第五章（列表和元組）和第六章（字典和集合）為第三個教學(xué)單元，編輯調(diào)試階段共輸入編輯22個例題；閱讀理解階段講解相關(guān)知識點(diǎn)并理解22個例題及完成相關(guān)練習(xí)題共23 題；動手編程階段共編寫9個程序。三階段教學(xué)法較為靈活，可根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)知識及學(xué)習(xí)進(jìn)展情況，增刪教材例題和練習(xí)題。

4 三階段教學(xué)法是打造程序設(shè)計(jì)教學(xué)高效課堂的有效途徑

4.1 三階段教學(xué)法是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的

教學(xué)必須符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，這是教學(xué)必須遵循的基本原則。編輯調(diào)試階段最容易實(shí)施，且運(yùn)行程序得到結(jié)果后，學(xué)生獲得成就感，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生感知并注意了學(xué)習(xí)內(nèi)容；閱讀理解階段需要記憶程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識，理解程序的含義和功能；動手編程階段則是問題解決的過程。因此，三階段教學(xué)法與認(rèn)知學(xué)習(xí)理論是吻合的，是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。

4.2 三階段教學(xué)法真正體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念

教學(xué)理念的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：以教師為中心的階段；以學(xué)生為中心的階段；以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的階段[3]。

以教師為中心，即以“課堂、教師、教材”為中心，教師是教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程的確定者，是絕對的權(quán)威。這種教學(xué)理念有利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識，但學(xué)生缺乏自由思考、自主探索，不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的中心地位，倡導(dǎo)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、個性化教學(xué)。主張讓學(xué)生自由地發(fā)展，讓學(xué)生自己去探究、去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識，學(xué)生能夠影響自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容、形式和進(jìn)度。這種教學(xué)理念有利于學(xué)生自主地學(xué)習(xí)知識，但過分夸大學(xué)生的能動性，教師的作用有被弱化的傾向。實(shí)際上，教學(xué)實(shí)施的每個環(huán)節(jié)要落到實(shí)處，都離不開教師的指導(dǎo)作用。以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，綜合了以教師為中心和以學(xué)生為中心兩種教學(xué)理念的優(yōu)點(diǎn)，有利于調(diào)動教師和學(xué)生兩方面的積極性，得到了廣泛的認(rèn)同。

三階段教學(xué)法真正體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)。在編輯調(diào)試階段，教師只要講解四個操作步驟即可，基本上是學(xué)生編輯、輸入，調(diào)試、運(yùn)行得到結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題可以小組交流討論。整個過程以學(xué)生為主體，教師很少介入[3]。在閱讀理解階段，教師可以先講解知識點(diǎn)，然后通過填空題、判斷題、選擇題、閱讀程序?qū)⒊绦蜓a(bǔ)充完成，閱讀程序?qū)懗龀绦虻倪\(yùn)行結(jié)果等練習(xí)形式，使學(xué)生掌握Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識（基本概念、編程規(guī)范、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)）。教師可以修改程序，使學(xué)生比較不同程序的運(yùn)行結(jié)果，自己總結(jié)出Python編程規(guī)范、語句的功能。在動手編程階段，教師只給出適當(dāng)?shù)奶崾荆ㄊ褂玫淖兞考邦愋汀⒄Z句、畫出流程圖），學(xué)生以小組為單位共同編寫程序。因此，三個階段教學(xué)法無論在哪個階段，都是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。

4.3 三階段教學(xué)法，學(xué)生的學(xué)習(xí)是自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)

三階段教學(xué)法有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神和自主學(xué)習(xí)能力。一是三階段教學(xué)法促進(jìn)了學(xué)生的課前預(yù)習(xí)。在編輯調(diào)試階段，學(xué)生提前編輯、輸入教材中的程序，學(xué)生在此過程中提前感知、注意了學(xué)習(xí)內(nèi)容，雖然不能深入理解程序的具體含義，但初步理解了題目的含義及程序的功能。俗話說，眼過千遍不如手過一遍，這種預(yù)習(xí)的效果比單純看書效果要好得多，為教師后續(xù)講解奠定了一定的基礎(chǔ)。二是三階段教學(xué)法使學(xué)生的學(xué)習(xí)從課內(nèi)拓展到課外，線下拓展到線上。教師可以組織學(xué)生在課內(nèi)分組完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以在課內(nèi)布置后在課外分組完成，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從課內(nèi)拓展到課外。如果在課外完成，遇到學(xué)生不能解決的問題，可以通過超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、QQ、微信、釘釘?shù)忍峤挥懻?。課外完成的作業(yè)可以通過超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、電子郵件、QQ、微信等方式提交，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從線下拓展到線上。

三階段教學(xué)法提高了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的水平。三階段教學(xué)法是一種合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)了學(xué)生的相互交流和共同進(jìn)步。[4]通過合作學(xué)習(xí)，程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生可以幫助基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，在這種幫助中，其基礎(chǔ)知識又得到了鞏固，對兩者都是提高。在編輯調(diào)試階段可采用小組合作的方式進(jìn)行，一個小組完成一個程序，如果程序較短，則小組的人數(shù)少；如果程序較長，則小組的人數(shù)多；如果程序很長，則每個小組完成其中一段程序，再由多個小組合并而成整個程序。在動手編程階段也可采用小組合作的方式進(jìn)行，一個小組共同完成一個程序的編寫。

4.4 三階段教學(xué)法能及時準(zhǔn)確評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)，學(xué)生能及時得到反饋

每個學(xué)生有三個文件夾，編輯調(diào)試、閱讀理解、編寫程序，分別上傳對應(yīng)的結(jié)果。對于編輯調(diào)試，編寫程序兩個文件夾，里面存放的都是.py程序文件，批量運(yùn)行相同目錄下.py文件可得完成正確率。通過按修改日期排序可得完成效率，從而快速得到每個學(xué)生的準(zhǔn)確評價(jià)，并將結(jié)果反饋給學(xué)生。

4.5 三階段教學(xué)法著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展

三階段教學(xué)法加深了學(xué)生對已學(xué)知識的理解。課外完成程序編輯、調(diào)試任務(wù)需搭建Python開發(fā)環(huán)境，加深了對搭建Python開發(fā)環(huán)境這一知識點(diǎn)的理解。程序編輯、調(diào)試中遇到許多錯誤，大多數(shù)是沒有遵守Python編碼規(guī)范引起的，加深了對Python編碼規(guī)范這一知識點(diǎn)的理解。通過輸入調(diào)試面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)編程實(shí)例，加深了對Python是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言這一知識點(diǎn)的理解。通過輸入調(diào)試GUI編程實(shí)例，加深了對Python圖形界面開發(fā)這一功能的理解。通過輸入網(wǎng)絡(luò)爬蟲編程實(shí)例，加深了對Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲編程開發(fā)這一功能的理解。通過輸入教材中“飛機(jī)大戰(zhàn)”編程實(shí)例，加深了對Python游戲開發(fā)編程這一功能的理解。

三階段教學(xué)法提高了學(xué)生的能力，包括程序調(diào)試能力、閱讀理解能力、動手編程能力。學(xué)生在編輯、輸入教材中的程序后，執(zhí)行運(yùn)行程序命令，如果不能得到正確結(jié)果，IDLE編輯器會給出錯誤提示，說明程序有誤。學(xué)生可根據(jù)錯誤提示，認(rèn)真比對輸入程序與教材中程序的差別，發(fā)現(xiàn)錯誤并修改，直到得到正確結(jié)果。教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在編輯、調(diào)試程序過程中出現(xiàn)的錯誤是五花八門的，如不滿足縮進(jìn)格式、語句格式，多輸入、少輸入、錯誤輸入代碼，中文狀態(tài)下輸入代碼等。任何程序都要符合編程規(guī)范及正確的語法，才能通過解釋或編譯，得到正確結(jié)果。三階段教學(xué)法培養(yǎng)了學(xué)生一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高了學(xué)生的程序調(diào)試能力。通過大量填空題、判斷題、選擇題、閱讀程序?qū)⒊绦蜓a(bǔ)充完成，閱讀程序?qū)懗龀绦虻倪\(yùn)行結(jié)果等練習(xí)，提高了學(xué)生閱讀理解程序的能力。通過前面兩個階段的大量練習(xí)，學(xué)生掌握了程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識。再通過大量由淺到深，由易到難的編程題目訓(xùn)練，學(xué)生掌握了編程的步驟、技巧，提高了學(xué)生的動手編程能力。

三階段教學(xué)法使學(xué)生掌握了編輯調(diào)試程序、閱讀理解程序、動手編寫程序的方法。以Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)為例，對于編輯調(diào)試程序，只要掌握四個步驟即可，由于例題都是教材中正確的程序，只要認(rèn)真仔細(xì)輸入，滿足Python編程規(guī)范和語法，運(yùn)行得到結(jié)果并難。如何閱讀理解程序？最重要的是理解變量、函數(shù)、某個程序段的功能。變量、函數(shù)、某個程序段的功能搞清楚了，程序的功能基本上搞清楚了。可以通過閱讀程序注釋部分來明確變量、函數(shù)或程序段的功能；可以在程序中間插入print語句，輸出變量、函數(shù)的結(jié)果來理解變量、函數(shù)、某個程序段的功能；可以修改變量或者函數(shù)參數(shù)的值，比較運(yùn)行結(jié)果的不同來理解變量、函數(shù)或程序段的功能。至于動手編程，程序設(shè)計(jì)有一個著名的公式：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法。因此，編寫程序最重要的是選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者數(shù)據(jù)類型，運(yùn)用適當(dāng)?shù)乃惴āython常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型有：數(shù)字型、字符型、布爾型、列表、元組、字典、集合，數(shù)據(jù)類型往往根據(jù)題意來選擇。算法是解決問題的過程和步驟，要根據(jù)題意選擇適當(dāng)?shù)恼Z句（賦值、選擇、循環(huán)、輸出）和表達(dá)式（算術(shù)、關(guān)系、邏輯、身份、成員）來完成，需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行抽象、判斷、推理，因此學(xué)生需要具備一定的邏輯思維能力和抽象思維能力。

三階段教學(xué)法培養(yǎng)了學(xué)生對程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)熱情。一是三階段教學(xué)法提高了高職學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。學(xué)習(xí)參與度是衡量教學(xué)有效性的重要指標(biāo)，高職學(xué)生學(xué)習(xí)主動性普遍不足，課堂上普遍存在“教師教多少，學(xué)生學(xué)多少，教師不教，學(xué)生不學(xué)”的現(xiàn)象，少數(shù)學(xué)生甚至根本不參與學(xué)習(xí)。因此，最大限度地調(diào)動高職學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)，是教師面臨的最大挑戰(zhàn)。[5] 教學(xué)實(shí)踐表明，在編輯調(diào)試階段，大多數(shù)學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)中。在動手編程階段，學(xué)生通過小組交流討論共同完成程序設(shè)計(jì)，學(xué)生之間的互動變得頻繁了，打破了“課堂沉默”，學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性明顯提高[6]。二是三階段教學(xué)法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增加了學(xué)習(xí)信心。高職學(xué)生普遍對自己的學(xué)習(xí)缺乏信心，學(xué)習(xí)主動性普遍不足。三階段教學(xué)法使學(xué)生認(rèn)識到，學(xué)習(xí)Python程序設(shè)計(jì)是有用的、有意義的、有趣的。如教材中的實(shí)例：“猜拳游戲”“百錢買百雞”“計(jì)算器”“三級菜單”“文本詞頻統(tǒng)計(jì)”“學(xué)生管理系統(tǒng)”“哥德巴赫猜想”“采集百度搜索結(jié)果”“飛機(jī)大戰(zhàn)”等。通過編輯、調(diào)試上述程序，使學(xué)生提前體會到Python的強(qiáng)大功能和實(shí)用性。教學(xué)實(shí)踐表明，三階段教學(xué)法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自信心。

總之，三階段教學(xué)法使學(xué)生學(xué)到了知識，提高了能力，掌握了方法，培養(yǎng)了情感。因此，三階段教學(xué)法是著眼于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展的。

5 三階段教學(xué)法的啟示

啟示一：教師不能忽視學(xué)生的潛能。教師最重要的任務(wù)是將學(xué)生的潛能最大限度地發(fā)揮出來，使每個學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上都有所發(fā)展。教師要改變高職生是“差生”的固有觀念，采取適合高職學(xué)生的符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)方法。教師要調(diào)整觀察學(xué)生的視角，要關(guān)注學(xué)生的學(xué)，幫助學(xué)生掌握一定的學(xué)習(xí)方法。高職學(xué)生編程能力差不等于沒有編輯、調(diào)試程序的能力，不等于沒有閱讀程序的能力，教師要從培養(yǎng)學(xué)生編輯、調(diào)試程序的能力開始，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生閱讀程序的能力，進(jìn)而才是編寫程序的能力。教學(xué)實(shí)踐表明，三階段教學(xué)法不僅提高了學(xué)生調(diào)試程序的能力，還提高了學(xué)生閱讀程序的能力，提高了部分優(yōu)秀學(xué)生的編程能力。

啟示二：創(chuàng)新需要突破常規(guī)思維，大膽地嘗試。傳統(tǒng)的教學(xué)原則是按教材的編排順序，教師按部就班地教，學(xué)生被動地學(xué)；教師先講授，學(xué)生后練習(xí)；前面的知識還沒有掌握，決不要動手搞后面的。三階段教學(xué)法卻要求學(xué)生先編輯調(diào)試程序，再閱讀理解程序，最后編寫程序，即學(xué)生先練，教師后講，學(xué)生再練，實(shí)踐證明是可行的。