周利荣

关键词：三阶段教学法；高效课堂；程序设计；认知规律；教学理念

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）02-0124-03

高效课堂是符合学生的认知规律的，以学生为主体，以教师为主导的课堂。高校课堂是有效能的课堂，它促进了学生的发展，并且有利于学生的可持续发展，学生不仅学到了实实在在的知识，有一定的学习成果，而且提高了能力，学到了方法，培养了情感，锻炼了思维，养成了好的学习习惯[1]。因此，高效课堂是教学永恒的主题，是教师永远的追求。

1 高效课堂的几个特征

一是符合学生的认知规律。认知学习理论认为人类获取知识的过程是感知、注意、记忆、理解、问题解决的信息交换过程。程序设计课堂教学首先必须引起学生的注意与兴趣，让学生感知学习内容。在此基础上记忆理解程序设计知识，然后应用程序设计知识解决问题即编程。

二是以学生为主体，以教师为主导。高效课堂并不是只是看教师教了什么，而主要是看学生学到了什么，并不是教师教得高效，而是学生学得高效。因此，必须以学生为主体，以教师为主导，以学生发展、学生学习、学习成果为导向，教师只不过是学生学习的促进者、帮助者、引导者。教学的目标是使学生会学习、爱学习。

三是学生的学习是自主学习，合作学习。在高效课堂里，教师应尽量把时间留给学生，让学生自觉地阅读学习材料，理解学习内容，总结学习方法；让学生自己去发现问题、提出问题、探究问题、分析问题、解决问题。在高效课堂里，教师应该设计好任务活动，将任务活动交给一个小组合作完成，合作学习有利于提高学习效率，学生之间取长补短，相互交流，增进情感，共同成长。

四是教师能及时准确评价学生，学生能及时得到反馈。高效课堂里，每堂课每个学生有一定的学习成果，学习成果的完成效率及完成质量如何，教师能够及时做出准确客观评价，学生能及时得到自己的学习成果的反馈。即高效课堂里教师能够对学生进行过程性评价[2]。

五是着眼于学生的可持续发展。当今世界，信息技术日新月异，大数据、云计算、人工智能方兴未艾，新的编程语言不断出现，知识更新日益加快。大学所学知识不可能受用终生，学生学会学习、热爱学习，才有可能适应变化的世界。因此，高效课堂的目标是四维的，一是知识，二是能力，三是方法，四是情感。

2 三阶段教学法的三个阶段

程序设计课堂教学如何构建高效课堂？在Py?thon程序设计教学实践中总结出“三阶段教学法”（编辑调试阶段、阅读理解阶段、动手编程阶段），使学生更好地掌握了程序设计的知识，提高了学生的编程能力，掌握了编辑调试程序、阅读理解程序、动手编写程序的方法，提高了学生的编程兴趣。

编辑调试阶段是指对于教师尚未讲解的教材内容，学生在尚未能完全理解程序的具体含义的情况下，提前编辑、输入教材中的程序，然后调试、运行得到正确结果。此阶段最容易实施，以Python程序设计教学为例：（1）打开Python自带的编辑器IDLE；（2）执行新建文件命令；（3）编辑、输入教材中的程序；（4）执行运行程序命令，如有错误则对照教材修改、调试直到得到正确运行结果。学生只要掌握上述四个简单步骤即可实施。

阅读理解阶段是指在教师的引导下，学生读懂第一阶段编辑调试成功的程序。此阶段最为关键，教师起重要作用。程序调试成功，运行得到结果，但学生并未真正理解程序的含义，也未掌握蕴含在其中的编程技巧，如同吃下去的食物没有真正消化吸收一样。那么，教师应如何引导学生读懂程序呢？一是要理解每个变量在程序中的功能和作用（存储结果、循环变量、标志变量等）；二是要将程序分解成有独立功能的各个部分，指出各部分的功能；三是将各个部分综合起来得到整个程序的功能。万丈高楼平地起，这些都是建立在对程序设计语言知识熟练掌握基础之上的，教师应将讲解知识点与阅读理解程序结合起来。

动手编程阶段是指在教师的指导下，学生自己动手编写程序。学生经过大量编辑调试、阅读理解程序后，接下去就应该自己动手编程，掌握编程的技巧了。此阶段最为艰难，学生不仅要熟练掌握程序设计基础知识（基本概念、编程规范、数据类型、程序结构），还要有较强的抽象思维能力和逻辑思维能力，根据题意总结出算法，选择一定的数据结构，编写出易读、健壮、高效的程序。教师应遵循先易后难的原则，有目的、有步骤地指导学生编写程序，使学生学会编程，看到自己实实在在的学习成果，从而热爱编程。

3 三阶段教学法的具体实施

以刘庆编写的教材《Python编程案例教程》为例，第一章（开始Python编程之旅）和第二章（Python编程基础知识）为第一个教学单元。编辑调试阶段共输入编辑11个例题；阅读理解阶段讲解相关知识点并理解11个例题及完成相关练习题共20 题；动手编程阶段共编写4个程序。

第三章（判断和循环语句）和第四章（字符串的使用）为第二个教学单元。编辑调试阶段共输入编辑20 个例题；阅读理解阶段讲解相关知识点并理解20个例题及完成相关练习题共17题；动手编程阶段共编写7 个程序。

第五章（列表和元组）和第六章（字典和集合）为第三个教学单元，编辑调试阶段共输入编辑22个例题；阅读理解阶段讲解相关知识点并理解22个例题及完成相关练习题共23 题；动手编程阶段共编写9个程序。三阶段教学法较为灵活，可根据学生的基础知识及学习进展情况，增删教材例题和练习题。

4 三阶段教学法是打造程序设计教学高效课堂的有效途径

4.1 三阶段教学法是符合学生的认知规律的

教学必须符合学生的认知规律，这是教学必须遵循的基本原则。编辑调试阶段最容易实施，且运行程序得到结果后，学生获得成就感，激发了学生的学习动機和学习兴趣，学生感知并注意了学习内容；阅读理解阶段需要记忆程序设计基础知识，理解程序的含义和功能；动手编程阶段则是问题解决的过程。因此，三阶段教学法与认知学习理论是吻合的，是符合学生的认知规律的。

4.2 三阶段教学法真正体现了以学生为主体，以教师为主导的教学理念

教学理念的发展大致经历了三个阶段：以教师为中心的阶段；以学生为中心的阶段；以学生为主体，以教师为主导的阶段[3]。

以教师为中心，即以“课堂、教师、教材”为中心，教师是教学目标、教学内容、教学方法、教学过程的确定者，是绝对的权威。这种教学理念有利于学生系统地掌握知识，但学生缺乏自由思考、自主探索，不利于创新型人才的培养。以学生为中心的教学理念，强调学生的中心地位，倡导发现学习、探究性学习、合作学习、个性化教学。主张让学生自由地发展，让学生自己去探究、去发现和创造知识，学生能够影响自己的学习内容、形式和进度。这种教学理念有利于学生自主地学习知识，但过分夸大学生的能动性，教师的作用有被弱化的倾向。实际上，教学实施的每个环节要落到实处，都离不开教师的指导作用。以学生为主体，以教师为主导的教学理念，综合了以教师为中心和以学生为中心两种教学理念的优点，有利于调动教师和学生两方面的积极性，得到了广泛的认同。

三阶段教学法真正体现了以学生为主体，以教师为主导。在编辑调试阶段，教师只要讲解四个操作步骤即可，基本上是学生编辑、输入，调试、运行得到结果，发现问题可以小组交流讨论。整个过程以学生为主体，教师很少介入[3]。在阅读理解阶段，教师可以先讲解知识点，然后通过填空题、判断题、选择题、阅读程序将程序补充完成，阅读程序写出程序的运行结果等练习形式，使学生掌握Python程序设计基础知识（基本概念、编程规范、数据类型、程序结构）。教师可以修改程序，使学生比较不同程序的运行结果，自己总结出Python编程规范、语句的功能。在动手编程阶段，教师只给出适当的提示（使用的变量及类型、语句、画出流程图），学生以小组为单位共同编写程序。因此，三个阶段教学法无论在哪个阶段，都是以学生为主体，教师为主导。

4.3 三阶段教学法，学生的学习是自主学习，合作学习

三阶段教学法有利于培养学生的自主学习精神和自主学习能力。一是三阶段教学法促进了学生的课前预习。在编辑调试阶段，学生提前编辑、输入教材中的程序，学生在此过程中提前感知、注意了学习内容，虽然不能深入理解程序的具体含义，但初步理解了题目的含义及程序的功能。俗话说，眼过千遍不如手过一遍，这种预习的效果比单纯看书效果要好得多，为教师后续讲解奠定了一定的基础。二是三阶段教学法使学生的学习从课内拓展到课外，线下拓展到线上。教师可以组织学生在课内分组完成学习内容，可以在课内布置后在课外分组完成，使学生的学习从课内拓展到课外。如果在课外完成，遇到学生不能解决的问题，可以通过超星网络教学平台、QQ、微信、钉钉等提交讨论。课外完成的作业可以通过超星网络教学平台、电子邮件、QQ、微信等方式提交，使学生的学习从线下拓展到线上。

三阶段教学法提高了学生合作学习的水平。三阶段教学法是一种合作学习，促进了学生的相互交流和共同进步。[4]通过合作学习，程序设计基础扎实的学生可以帮助基础薄弱的学生，在这种帮助中，其基础知识又得到了巩固，对两者都是提高。在编辑调试阶段可采用小组合作的方式进行，一个小组完成一个程序，如果程序较短，则小组的人数少；如果程序较长，则小组的人数多；如果程序很长，则每个小组完成其中一段程序，再由多个小组合并而成整个程序。在动手编程阶段也可采用小组合作的方式进行，一个小组共同完成一个程序的编写。

4.4 三阶段教学法能及时准确评价学生的学习，学生能及时得到反馈

每个学生有三个文件夹，编辑调试、阅读理解、编写程序，分别上传对应的结果。对于编辑调试，编写程序两个文件夹，里面存放的都是.py程序文件，批量运行相同目录下.py文件可得完成正确率。通过按修改日期排序可得完成效率，从而快速得到每个学生的准确评价，并将结果反馈给学生。

4.5 三阶段教学法着眼于学生的可持续发展

三阶段教学法加深了学生对已学知识的理解。课外完成程序编辑、调试任务需搭建Python开发环境，加深了对搭建Python开发环境这一知识点的理解。程序编辑、调试中遇到许多错误，大多数是没有遵守Python编码规范引起的，加深了对Python编码规范这一知识点的理解。通过输入调试面向对象程序设计编程实例，加深了对Python是面向对象的程序设计语言这一知识点的理解。通过输入调试GUI编程实例，加深了对Python图形界面开发这一功能的理解。通过输入网络爬虫编程实例，加深了对Python网络爬虫编程开发这一功能的理解。通过输入教材中“飞机大战”编程实例，加深了对Python游戏开发编程这一功能的理解。

三阶段教学法提高了学生的能力，包括程序调试能力、阅读理解能力、动手编程能力。学生在编辑、输入教材中的程序后，执行运行程序命令，如果不能得到正确结果，IDLE编辑器会给出错误提示，说明程序有误。学生可根据错误提示，认真比对输入程序与教材中程序的差别，发现错误并修改，直到得到正确结果。教学实践中发现，学生在编辑、调试程序过程中出现的错误是五花八门的，如不满足缩进格式、语句格式，多输入、少输入、错误输入代码，中文状态下输入代码等。任何程序都要符合编程规范及正确的语法，才能通过解释或编译，得到正确结果。三阶段教学法培养了学生一丝不苟的学习态度，提高了学生的程序调试能力。通过大量填空题、判断题、选择题、阅读程序将程序补充完成，阅读程序写出程序的运行结果等练习，提高了学生阅读理解程序的能力。通过前面两个阶段的大量练习，学生掌握了程序设计的基础知识。再通过大量由浅到深，由易到难的编程题目训练，学生掌握了编程的步骤、技巧，提高了学生的动手编程能力。

三阶段教学法使学生掌握了编辑调试程序、阅读理解程序、动手编写程序的方法。以Python程序设计教学为例，对于编辑调试程序，只要掌握四个步骤即可，由于例题都是教材中正确的程序，只要认真仔细输入，满足Python編程规范和语法，运行得到结果并难。如何阅读理解程序？最重要的是理解变量、函数、某个程序段的功能。变量、函数、某个程序段的功能搞清楚了，程序的功能基本上搞清楚了。可以通过阅读程序注释部分来明确变量、函数或程序段的功能；可以在程序中间插入print语句，输出变量、函数的结果来理解变量、函数、某个程序段的功能；可以修改变量或者函数参数的值，比较运行结果的不同来理解变量、函数或程序段的功能。至于动手编程，程序设计有一个著名的公式：程序=数据结构+算法。因此，编写程序最重要的是选择合适的数据结构或者数据类型，运用适当的算法。Python常用的数据结构和数据类型有：数字型、字符型、布尔型、列表、元组、字典、集合，数据类型往往根据题意来选择。算法是解决问题的过程和步骤，要根据题意选择适当的语句（赋值、选择、循环、输出）和表达式（算术、关系、逻辑、身份、成员）来完成，需要运用一定的数学知识进行抽象、判断、推理，因此学生需要具备一定的逻辑思维能力和抽象思维能力。

三阶段教学法培养了学生对程序设计课程的学习热情。一是三阶段教学法提高了高职学生的学习参与度。学习参与度是衡量教学有效性的重要指标，高职学生学习主动性普遍不足，课堂上普遍存在“教师教多少，学生学多少，教师不教，学生不学”的现象，少数学生甚至根本不参与学习。因此，最大限度地调动高职学生参与课堂学习，是教师面临的最大挑战。[5] 教学实践表明，在编辑调试阶段，大多数学生都能参与到学习中。在动手编程阶段，学生通过小组交流讨论共同完成程序设计，学生之间的互动变得频繁了，打破了“课堂沉默”，学生参与课堂学习的积极性明显提高[6]。二是三阶段教学法提高了学生的学习兴趣、增加了学习信心。高职学生普遍对自己的学习缺乏信心，学习主动性普遍不足。三阶段教学法使学生认识到，学习Python程序设计是有用的、有意义的、有趣的。如教材中的实例：“猜拳游戏”“百钱买百鸡”“计算器”“三级菜单”“文本词频统计”“学生管理系统”“哥德巴赫猜想”“采集百度搜索结果”“飞机大战”等。通过编辑、调试上述程序，使学生提前体会到Python的强大功能和实用性。教学实践表明，三阶段教学法提高了学生的学习兴趣，增强了学习自信心。

总之，三阶段教学法使学生学到了知识，提高了能力，掌握了方法，培养了情感。因此，三阶段教学法是着眼于学生的可持续发展的。

5 三阶段教学法的启示

启示一：教师不能忽视学生的潜能。教师最重要的任务是将学生的潜能最大限度地发挥出来，使每个学生在原有的基础上都有所发展。教师要改变高职生是“差生”的固有观念，采取适合高职学生的符合学生认知规律的教学方法。教师要调整观察学生的视角，要关注学生的学，帮助学生掌握一定的学习方法。高职学生编程能力差不等于没有编辑、调试程序的能力，不等于没有阅读程序的能力，教师要从培养学生编辑、调试程序的能力开始，进一步培养学生阅读程序的能力，进而才是编写程序的能力。教学实践表明，三阶段教学法不仅提高了学生调试程序的能力，还提高了学生阅读程序的能力，提高了部分优秀学生的编程能力。

啟示二：创新需要突破常规思维，大胆地尝试。传统的教学原则是按教材的编排顺序，教师按部就班地教，学生被动地学；教师先讲授，学生后练习；前面的知识还没有掌握，决不要动手搞后面的。三阶段教学法却要求学生先编辑调试程序，再阅读理解程序，最后编写程序，即学生先练，教师后讲，学生再练，实践证明是可行的。