编程课程中抽象概念的教学方法研究
发表时间：2021-01-07T02:44:07.712Z  来源：《教育学文摘》2021年1月总第359期作者：魏蔚邓淼磊李智慧刘宏月
[导读] 通常的教学活动通常不支持强调编程语言的传统编程课程，而实际上这类课程强调语法的微妙设计过程。
河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001
大学编程课是学什么的
摘要：本文讨论了教学技术工具和相关教学法的三步实施，以支持教学编程概念。第一步是确定一项有价值的有益于概念理解的学习活动。我们的实验证明了流程图对于刚入门的同学而言是有价值的概念工具，我们也设计一个支持自定进度的反思性学习活动的教学技术工具，最后测试基于开发和评估将技术工具整合到课程中的教学法。
关键词：抽象概念编程课程教学方法
通常的教学活动通常不支持强调编程语言的传统编程课程，而实际上这类课程强调语法的微妙设计过程。通过最小化语法的复杂性和增加方便采取的设计活动，已经有许多改善编程过程的尝试。编程教学法一直在寻方法来强调逻辑，设计，解决问题，批判性反思和自我表达等有价值的学习活动。许多计算机教育
工作者的共同目标是以某种方式捕获解决方案设计的本质，而不引入高级实现语言的复杂性。长期以来，一种用于捕获过程本质的表示技术是流程图。流程图是显示整个过程的逐步过程的图。在计算机程序设计中，流程图允许对重要事项(例如输入，输出，分配，条件和循环)进行概念性表示。一些数据表明，新手学生在检查以流程图而不是高级语言语法表示的设计时，会表现得更好、更快、更自信。
一、现状和研究方法
一般流行的计算机编程教学方法会使用简化语言，通常带有少量易于学习和使用的指令集。简化语言被设计为对于初学者而言是直观的，从而使他们可以自由地探索解决问题的上下文，而不会造成语法构造的负担。这些环境不会引入任何通常在传统高级语言中发现的复杂命令，而是为程序员提供了一组基本命令，可用于创建简单的解决方案，这也是编程教学方法所提倡的方式。我们尝试具有简化语法的语言的替代方法，使用图形语言而不是文本指令，例如通过使用标志性编程环境解决最小化句法细节的问题，所有程序结构(包括变量)均通过图标表示。在学生使用逻辑上适当的图标系列构建程序解决方案之后，将使用传统的高级编程语言为该程序生成语法正确的源代码。缺点是学生必须随后在高级语言环境中编译源代码，执行并对其进行测试。此外，所有错误消息和调试要求都要使用高级语言的语法而不是熟悉的图标表示传达给学生。
二、研究结果
实验要求受试者确定针对三个不同问题的输出解决方案，每个问题都比上一个困难，每个问题都有一个流程图表示形式和一个基本语法表示形式，六个表示中的每一个均打印在另一张纸上。流程图符号的内容是与相关程序代码中相同的条件和打印语句的随机放置。由于尺寸限制，它们未在图中复制。每个答卷包含三组值，代表计算机程序的输入，并为程序输出提供了相应的空间。解决方案设计任务要求受试者编写计算机程序，以实现成绩册应用程序。程序解决方案需要十个基本要素：1.报告标题输出。2.记录处理循环。3.记录输入。4.记录等级计算。5.记录字母等级选择。6.记录输出。7.记录累积。8.班级成绩计算。9.班级字母成绩选择。10.报告基础输出。研究的结果清楚地支持了以下观点：流程图是个人学习编程的宝贵概念工具，建议开发基于流程图的教学技术工具，该工具可提供自定进度的，基于活动的学习。有关学生编程解决方案上，工具应生成即时而准确的反馈，从而支持反思性思维。这些名为“流程图解释器”的系统满足了这些教育技术目标。因此我们觉得教育技术界必须支持以前研究的复制和扩展。这也符合学术界已有研究指出的情况：只要有足够的热情，只要其教学者坚持这一愿景，几乎所有的教学方法都将获得成功。真正的考验是，当这种方法被采用时，能否成功维持最初的成功？
我们研究了技术支持的教学法，对初学者理解编程逻辑和设计计算机程序的能力的影响。对于编程逻辑任务，在算法复杂度的所有级别上，特殊技术支持的教学法都比传统教学方法学科具有显著的性能优势。本研究着重于编程的特定任务。但是综合考虑这研究的结果，该项目成功的步骤可以在多个相关编程课程重复进行。值得指出的是，只有通过对现有教学技术工具的探索和评估，教学技术的发展才能取
得进展。只有通过对以前的教学技术努力的优缺点进行透彻的分析，我们才可以希望向前迈进，而不是一再陷在已记录在案的问题中。参考文献
[1]王珂陈刚计算思维评价：概念取向、要素框架与测量方法 ——以Scratch编程课为例[J].软件导刊，2020，19，(7)，257-261。
[2]许秋璇杨文正卢雅等融入"大概念"的STEM整合课程设计模型构建与应用研究[J].电化教育研究，2020，41，(7)，86-93。
[3]孙立会王晓倩计算思维培养阶段划分与教授策略探讨——基于皮亚杰认知发展阶段论[J].中国电化教育，2020，(3)，32-41。
[4]郁晓华王美玲计算思维培养之路还有多远?——基于计算思维测评视角[J].开放教育研究，2020，26，(1)，60-71。

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