關(guān)于程序設(shè)計(jì)教學(xué)──論中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)之二

1、關(guān)于程序設(shè)計(jì)教學(xué)論中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)之二內(nèi)容提要：文章首先澄清了幾個(gè)易混淆的概念：計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)語言；學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言。然后討論了幾個(gè)目前爭論較大的問題： 1、程序設(shè)計(jì)是中學(xué)生計(jì)算機(jī)課程的基本內(nèi)容嗎？ 2、必須“盡快終止”程序設(shè)計(jì)的教學(xué)嗎？ 最后提出了作者的看法：“中學(xué)計(jì)算機(jī)課程要以基礎(chǔ)性知識和技能性操作為主，程序設(shè)計(jì)是更高層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容” 。在時(shí)間和學(xué)生的接受水平允許的情況下應(yīng)該并盡可能早地在計(jì)算機(jī)課中安排一些程序設(shè)計(jì)內(nèi)容，但內(nèi)容和深度要根據(jù)不同年齡的學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)做精心的安排。 當(dāng)前關(guān)于中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程設(shè)置的一個(gè)爭論焦點(diǎn)是計(jì)算機(jī)課程中要不要有“程序設(shè)計(jì)”的內(nèi)容，如果有，

2、應(yīng)該要求到什么程度？下面我們專門來討論這個(gè)問題。 一、澄清幾個(gè)概念 1. 計(jì)算機(jī)語言程序設(shè)計(jì)語言 在一些教師的腦中和普及計(jì)算機(jī)知識的書中，常把這兩個(gè)概念混為一談。例如一本全國范圍發(fā)行的計(jì)算機(jī)普及讀物中寫道：“為了和電腦交流信息，也要通過語言，由于電腦語言就是用來告訴電腦按次序干什么事情的，所以電腦語言又稱為程序設(shè)計(jì)語言?！笨梢娺@個(gè)問題不是個(gè)別人的問題，而是帶有普遍性的問題，必須加以澄清。 什么是計(jì)算機(jī)語言？“狹義的指計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的機(jī)器語言。廣義的指一切用于人與計(jì)算機(jī)通訊的語言。包括程序設(shè)計(jì)語言，各種專用的或通用的命令語言、查詢語言、定義語言等?！?現(xiàn)在一般采用后一種說法。 什么是程序設(shè)計(jì)語言

3、？“泛指一切用于書寫計(jì)算機(jī)程序的語言，包括匯編語言、機(jī)器語言，以及一般稱為高級語言的完全符號形式的獨(dú)立于具體計(jì)算機(jī)的語言。”1 上面兩段引言很清楚地說明了計(jì)算機(jī)語言與程序設(shè)計(jì)語言之間的區(qū)別和聯(lián)系。計(jì)算機(jī)語言是外延較大的概念，程序設(shè)計(jì)語言只是計(jì)算機(jī)語言下的一個(gè)屬概念?！拔覀兒陀?jì)算機(jī)打交道，就要用計(jì)算機(jī)語言”這句話是對的，但用計(jì)算機(jī)語言與計(jì)算機(jī)打交道，不一定要用程序設(shè)計(jì)語言。我們用DOS命令，就是在用計(jì)算機(jī)語言棗命令語言；我們用鼠標(biāo)單擊某一圖標(biāo)，讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行某一操作也是一種計(jì)算機(jī)語言。但它們都不是程序設(shè)計(jì)語言。當(dāng)然這些命令語言，最后都要翻譯成機(jī)器語言去執(zhí)行，但這是計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制的問題，絕不能以

4、此為理由把這兩個(gè)概念混為一談（否則也不用區(qū)分機(jī)器語言、匯編語言和高級語言了，因?yàn)樗鼈冏罱K也都要翻譯成機(jī)器語言）。 弄清了這兩個(gè)概念的不同，一些說法的正確與否也就不言自明了。例如有人說：“人們交流要通過語言，人要和計(jì)算機(jī)打交道，也要通過語言，所以要使用計(jì)算機(jī)必須學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言。”前半句話指的是計(jì)算機(jī)語言，而后半句話指的是程序設(shè)計(jì)語言，由于“偷換”了概念，推理不合邏輯，結(jié)論也就不可靠了。當(dāng)然說這句話的人，我相信絕不是有意的詭辯，而是由于概念的混亂，自己欺騙了自己。 我們使用計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)打交道，一定要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言。我們學(xué)習(xí)DOS命令，學(xué)習(xí)Windows操作，就是學(xué)習(xí)管理計(jì)算機(jī)資源的語言。我們

5、學(xué)習(xí)某種應(yīng)用軟件的操作，也是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言?？傊?我們在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識的過程中一直在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言，一直是通過計(jì)算機(jī)語言和計(jì)算機(jī)打交道，但這不是程序設(shè)計(jì)語言。也就是說，學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)，一定要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言，但不一定要學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言。 2. 學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言 在討論中另一個(gè)模糊的概念是把學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言混為一談。 我國著名的科學(xué)家馬希文教授寫道：“用一串符號把一個(gè)計(jì)算機(jī)過程描述出來，就是一個(gè)程序。要制定一些嚴(yán)格的規(guī)則,以確定什么樣的符號表示什么樣的程序。這些規(guī)則的總和就叫做一種語言。”2 馬希文教授又接著寫道：“一個(gè)完整的程序設(shè)計(jì)過程大體有以下幾個(gè)步驟：(1)要把程序

6、的功能描述清楚。(2)用程序語言把預(yù)定的計(jì)算方案書寫出來。這是程序設(shè)計(jì)中最有特色的部分。簡單的計(jì)算可以直覺地進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。復(fù)雜的計(jì)算往往可以由簡單的程序按照各種模式搭配而成。然而，卻沒有一種機(jī)械的辦法可生成各種程序，換句話說，程序的設(shè)計(jì)是一件具有創(chuàng)造性的工作。(3)證明程序的正確性。(4)在實(shí)際工作中，試算和修正是不可缺少的?！?2 從上面兩段引言中可以看出，語言是“嚴(yán)格的規(guī)則總和”，我們學(xué)習(xí)一種程序設(shè)計(jì)語言，就是學(xué)習(xí)這種語言的規(guī)則，即學(xué)習(xí)語法、語義、程序及其他一些規(guī)定。這里涉及的是嚴(yán)格的定義，嚴(yán)格的書寫方法，沒有任何的創(chuàng)造性可言（一個(gè)字母一個(gè)標(biāo)點(diǎn)都不能錯(cuò)）。而學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)“設(shè)計(jì)過程”，

7、內(nèi)容主要是描述功能、書寫方案、證明正確性和試算和修正。程序設(shè)計(jì)“是一件具有創(chuàng)造性的工作”，兩者有著根本性的區(qū)別。 當(dāng)然學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)一般應(yīng)選用一種語言作為工具,學(xué)程序設(shè)計(jì)就必須學(xué)程序語言，學(xué)習(xí)時(shí)兩者是不可能絕然分開的。但問題是各自的地位是什么？以哪個(gè)作為重點(diǎn)？我們中小學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是什么？是讓學(xué)生掌握一種程序語言呢？還是把程序語言作為一種載體，一種學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的工具,而把教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)落在程序設(shè)計(jì)的思想方法上？這就是當(dāng)前計(jì)算機(jī)教學(xué)中的帶根本性的分歧點(diǎn)。目前很多計(jì)算機(jī)教師在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，往往把很大的精力，甚至是主要精力放在語法和語義上，他們不自覺地把程序設(shè)計(jì)的課上成了“程序語言”課，違背了我們

8、的教學(xué)目標(biāo)，原因就是沒有真正區(qū)別清楚程序設(shè)計(jì)和程序語言這兩者之間的不同。 二、程序設(shè)計(jì)是中學(xué)生計(jì)算機(jī)課程的基本內(nèi)容嗎？ 1.一部分人明確地提出計(jì)算機(jī)課中必須有程序設(shè)計(jì)內(nèi)容，理由是“它是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心內(nèi)容”。這里涉及到兩個(gè)問題，一是程序設(shè)計(jì)是否是核心內(nèi)容；二是中學(xué)計(jì)算機(jī)課程是否應(yīng)該按計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)要求來設(shè)置內(nèi)容。 對于第一個(gè)問題，在大學(xué)計(jì)算機(jī)本科教學(xué)計(jì)劃計(jì)算機(jī)教學(xué)計(jì)劃1993中列出了計(jì)算機(jī)學(xué)科主科目有九項(xiàng)，而“程序設(shè)計(jì)”僅是其中一項(xiàng)3。為什么在9項(xiàng)中只選擇了“程序設(shè)計(jì)”這一科目為核心科目？為什么不選其他科目？理論上和實(shí)踐上的根據(jù)是什么？ 對于第二個(gè)問題早有定論，中學(xué)是基礎(chǔ)教育不是專業(yè)教育，課程

9、應(yīng)該主要根據(jù)社會(huì)的需要來設(shè)置，同時(shí)考慮學(xué)生的接受能力和學(xué)科本身的需要。提出上述看法的人，不自覺地受到了“學(xué)科中心論”的影響，其理論基礎(chǔ)就是錯(cuò)誤的，因此論點(diǎn)也就不能成立。 2.有人認(rèn)為，選“程序設(shè)計(jì)”內(nèi)容是因?yàn)樗梢耘囵B(yǎng)學(xué)生的“分析問題和解決問題的能力”。這個(gè)論點(diǎn)在一定條件下說是正確的。我國十幾年來在國內(nèi)外計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)競賽中，涌現(xiàn)出大批的優(yōu)秀人才，這些學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，通過程序設(shè)計(jì)鍛煉確實(shí)有不同程度的提高，他們進(jìn)入大學(xué)后的表現(xiàn)也證明了這點(diǎn)。 但研究任何問題不能脫離實(shí)際抽象地論證。我們這里談的不是競賽，不是少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生的課外活動(dòng)，而是全體學(xué)生都要學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)課程，即素質(zhì)教育。目前我

10、國計(jì)算機(jī)課一般在高一開設(shè)，總共只有6070學(xué)時(shí)。在這幾十學(xué)時(shí)內(nèi)要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基本知識、基本操作，還要學(xué)習(xí)應(yīng)用軟件的使用以及操作系統(tǒng)的初步知識。這樣留給學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的時(shí)間至多只有30多學(xué)時(shí)。在這樣少的課時(shí)內(nèi)，能學(xué)多少程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容？全體學(xué)生能達(dá)到什么水平？分析問題和解決問題的能力能有多大提高？根據(jù)筆者十幾年的教學(xué)實(shí)踐，至少需要40以上學(xué)時(shí)大部分學(xué)生才能學(xué)會(huì)初步BASIC程序設(shè)計(jì)，80以上學(xué)時(shí)才能進(jìn)行真正的程序設(shè)計(jì)(算法設(shè)計(jì))，這時(shí)候才能真正談及能力的提高。 另外，我們這里討論的不是一些小問題，而是涉及到國家政策的制定，關(guān)系到千百萬學(xué)生的大問題。因此結(jié)論必須有比較可靠的理論和實(shí)踐根據(jù)，只憑個(gè)人直覺和

11、的經(jīng)驗(yàn)是不夠的。提出這一結(jié)論的人能拿出什么比較可靠的科學(xué)的依據(jù)證明這一點(diǎn)？目前我們還沒有看到。而國外一些實(shí)驗(yàn)卻對這一假設(shè)作出了否定性的結(jié)論。美國的瑪霞林和她的同事在1985年的一份報(bào)告中表明，“在普通學(xué)校，學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言時(shí)，一般能力是重要的。能力低的組,最后程序設(shè)計(jì)語言成績評定也低。能力高的組，最后成績也高?！?美國銀行街的柯蘭德等人的報(bào)告也指出：“要成為程序設(shè)計(jì)的專家，至少要有500小時(shí)以上的上機(jī)時(shí)間，而大部分只有1012臺(tái)微機(jī)用于程序設(shè)計(jì)課的學(xué)校，上機(jī)時(shí)間很少，即使一些學(xué)生家里有計(jì)算機(jī),對他們最后程序設(shè)計(jì)能力的測量，效果并不顯著?！?雖然我國與美國相比有很多特殊性，美國的結(jié)論不能照

12、搬到我國來，但還是有很大參考價(jià)值的。 因此，在較短時(shí)間內(nèi)的程序設(shè)計(jì)課，能否使大部分學(xué)生的分析問題和解決問題的能力有所提高，仍是需要研究的課題。 3.有人提出學(xué)生學(xué)習(xí)BASIC程序設(shè)計(jì)目的是為了使他們懂得“計(jì)算機(jī)能做什么，是怎樣工作的？” 這句話如果是在70年代或80年代初講的，有一定的道理，因?yàn)槟菚r(shí)計(jì)算機(jī)軟件還很不豐富，使用計(jì)算機(jī)解決問題，大多數(shù)情況下還必須使用者自己編程。并且在編程時(shí)必須了解計(jì)算機(jī)的軟硬件結(jié)構(gòu)和工作過程。但在計(jì)算機(jī)的軟、硬件的功能、數(shù)量和質(zhì)量極大發(fā)展的90年代，還拿來作為學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的主要理由，似乎有些過時(shí)了。目前在簡單的BASIC程序設(shè)計(jì)和具有強(qiáng)大功能的應(yīng)用軟件之間已產(chǎn)生了

13、一道鴻溝，兩者之間差距非常大，要通過簡單的BASIC程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)來了解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能，猶如“瞎子摸象”。在應(yīng)用軟件中表現(xiàn)出來的一些計(jì)算機(jī)能力，在簡單的BASIC程序設(shè)計(jì)中很難得到。例如文字處理軟件中的塊操作和排版功能，超文本鏈接功能，在簡單的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中就很難體會(huì)到。反之，通過應(yīng)用軟件學(xué)習(xí)所能了解的計(jì)算機(jī)功能卻大大超過簡單程序設(shè)計(jì)中的功能。例如應(yīng)用軟件中的打印功能已大大超過BASIC中PRINT(打印)語句所能了解到的功能；輸入功能也大大超過INPUT語句所能提供的信息。 馬希文教授也早就指出：“我們研究程序設(shè)計(jì)時(shí)，可以選用一種適當(dāng)?shù)恼Z言。這樣，我們就可以只研究用語言書寫的程序，而不去

14、過問這種程序在具體計(jì)算機(jī)上到底是怎樣實(shí)現(xiàn)的。從這個(gè)意義上說，語言就是一種抽象的計(jì)算機(jī)?！?也就是說學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)，特別是高級語言的程序設(shè)計(jì)，了解的是抽象的計(jì)算機(jī)。什么是“抽象”？抽象就是“從許多事物中，舍棄個(gè)別的、非本質(zhì)的屬性，抽出共同的、本質(zhì)的屬性。程序設(shè)計(jì)中的抽象，馬希文教授在上面這段話中已說得很明白，即“只研究用語言書寫的程序，而不去過問這種程序在具體計(jì)算機(jī)上到底是怎樣實(shí)現(xiàn)的?！?。既然舍棄了“在具體計(jì)算機(jī)上是怎樣實(shí)現(xiàn)的”內(nèi)容,怎么能通過程序設(shè)計(jì)來懂得“計(jì)算機(jī)能做什么，是怎樣工作的”呢？ 當(dāng)然上述說法在一定意義上還是有可取之處。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以被看作是由硬件和軟件按層次方式構(gòu)成的，每層表示

15、一組功能和一個(gè)接口。每一層都在一定深度和范圍反映計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能和工作狀況5。學(xué)生們學(xué)習(xí)應(yīng)用軟件的知識和操作只是從最高層面上了解計(jì)算機(jī)的功能和工作狀況。而學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)則是從更深一層面，即語言處理層面來了解計(jì)算機(jī)的功能和工作狀況。因此我認(rèn)為如果上述說法改為“學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)是從更深的層面，從語言處理的層面上了解計(jì)算機(jī)能做什么，是怎樣工作的?！本蜔o可非議了。 三、必須“盡快終止”程序設(shè)計(jì)的教學(xué)嗎？ 1997年國家教委收到了兩封信件，一是聯(lián)合國(UNDP/CPR)首席技術(shù)顧問大衛(wèi)艾倫寫的；另一封是紐約市立大學(xué)約克學(xué)院傳播技術(shù)級電腦中心主任黃哲操寫的。信中他們對我國的計(jì)算機(jī)教育事業(yè)提出了很多好的建議，但也

16、以美國為例對我們發(fā)出了警告：“盡快終止中小學(xué)作為普遍的教學(xué)要求的計(jì)算機(jī)語言課”“如不徹底改變方向，一切證據(jù)表明中國中小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)將面臨最大的災(zāi)難?！?對于這樣嚴(yán)厲的警告,我們應(yīng)如何看待？當(dāng)然應(yīng)當(dāng)認(rèn)真地研究他們的建議和批評，吸取其中有用之處。但我認(rèn)為，最了解中國的是我們自己，中國和美國相比較，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上，在文化傳統(tǒng)上有很大的差別。在美國是好的經(jīng)驗(yàn)，在中國不一定是好的；在美國行不通的、失敗的辦法，在中國可能會(huì)成功。我們已經(jīng)有了十幾年的計(jì)算機(jī)教育經(jīng)驗(yàn)，我們必須根據(jù)我國的國情，來決定我們的政策。 我國的一些教師也有以上類似的看法，他們認(rèn)為：“計(jì)算機(jī)學(xué)科沒有必要學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)，只需要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作方法

17、和一些社會(huì)上流行的軟件使用就可以了?！倍疫€提出了“一些學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)了程序設(shè)計(jì)，到社會(huì)上完全無用，仍需從頭學(xué)起”的說法。 由于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，大量的軟件涌現(xiàn)，計(jì)算機(jī)處理各種信息的速度和功能大大提高，一般的應(yīng)用都有現(xiàn)成的軟件，不必要自己編程。因此上面看法有其正確的一面。過去的計(jì)算機(jī)課教學(xué)，由于各種原因以BASIC語言教學(xué)為主，忽視和根本沒有實(shí)際操作和應(yīng)用軟件的使用。不論是中學(xué)還是小學(xué)，不論是普通中學(xué)還是職業(yè)高中，無一區(qū)別都是一個(gè)模式。因此在一定程度上造成了學(xué)非所用的結(jié)果，特別是對準(zhǔn)備畢業(yè)后立即就業(yè)的那部分學(xué)生。 但上述說法從基本點(diǎn)上、從理論上說是不正確的。首先，這種說法指導(dǎo)思想是受了“社

18、會(huì)中心”論的影響，即當(dāng)前社會(huì)上需要什么就學(xué)什么，是一種急功近利、實(shí)用主義的做法。 我們不反對從社會(huì)需要出發(fā)來考慮課程的設(shè)置，不但不反對，而且要提倡。我們也不反對學(xué)習(xí)一些實(shí)用的應(yīng)用軟件，而且贊同在新教材中增加一些應(yīng)用軟件的內(nèi)容（我個(gè)人認(rèn)為，在初中的計(jì)算機(jī)教材中，實(shí)用部分可以占全部內(nèi)容的 70%到 80%）。但在這里，我們和持這些觀點(diǎn)的人有一個(gè)根本上和原則上的區(qū)別：我們不但考慮社會(huì)當(dāng)前的需要,而且更注重社會(huì)長遠(yuǎn)的需要。我們不但著眼于學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)和就業(yè)的需要，更注重學(xué)生將來的學(xué)習(xí)以及終生教育的需要。出發(fā)點(diǎn)不同，在內(nèi)容的選擇上，在教材的安排上，以及在教法上，就會(huì)有根本性的區(qū)別。 上述觀點(diǎn)第二個(gè)錯(cuò)誤是混

19、淆了不同教育的性質(zhì)。普通中小學(xué)教育是素質(zhì)教育，它與職業(yè)教育不同。上述觀點(diǎn)把素質(zhì)教育與就業(yè)教育等同起來了。 就是職業(yè)教育，上述觀點(diǎn)也是不完全正確的。我們教給學(xué)生的不僅僅是知識和技能，而更重要的應(yīng)該是能力。這就不能是“知其然，而不知其所以然”。不懂得汽車的基本原理也能開車，但絕不可能成為一名優(yōu)秀的駕駛員。同樣道理，如果只會(huì)一些具體應(yīng)用軟件的使用，不懂得有關(guān)的基本原理和知識，就不可能很好地使用計(jì)算機(jī)，成為一名優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員。我很贊同下面一段很有哲理性的話：“必須堅(jiān)持技術(shù)基礎(chǔ)教育和實(shí)用技術(shù)教育兼顧，. 如果不進(jìn)行技術(shù)基礎(chǔ)教育，就缺乏后勁，難以掌握高技術(shù)；如果不學(xué)習(xí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)用技術(shù)，就不易起步，難以

20、把最基本的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)，把可能的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力。按照布魯納的知識遷移理論， 扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)教育，有利于學(xué)生去掌握實(shí)用技術(shù)，起到舉一反三作用；良好的實(shí)用技術(shù)教育，有利于擴(kuò)展和提高技術(shù)基礎(chǔ)教育，起到觸類旁通的作用?！?而且將來的社會(huì)職業(yè)的變動(dòng)將是很頻繁的，一生中職業(yè)變動(dòng)四五種是常事。這就更要求我們的教育從學(xué)生的長遠(yuǎn)著想，注意基礎(chǔ)知識的教育，注意能力的培養(yǎng)。 四、程序設(shè)計(jì)方法盡可能早學(xué)習(xí) 我認(rèn)為計(jì)算機(jī)課程還是應(yīng)該安排一些初步的程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容，而且越早越好。為什么要安排一些初步的程序設(shè)計(jì)內(nèi)容？我的理由與上述的幾種不同。 第二個(gè)理由前面已說及，即學(xué)生們學(xué)習(xí)應(yīng)用軟件知識和操作只是從最高層面

21、上了解計(jì)算機(jī)的功能和工作狀況。而學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)則是從更深一層面，即語言處理層面來了解計(jì)算機(jī)的功能和工作狀況。 第三個(gè)理由是程序設(shè)計(jì)雖然不是計(jì)算機(jī)科學(xué)核心課程，但它是一個(gè)基礎(chǔ)課程。計(jì)算機(jī)學(xué)科的其它課程，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，除學(xué)習(xí)一些理論外，很重要一項(xiàng)就是在計(jì)算機(jī)上實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)大部分要編程序，也就是要會(huì)用一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言編制相應(yīng)的程序。所以大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)都把學(xué)習(xí)一種程序設(shè)計(jì)語言作為基礎(chǔ)課程之一。如果在中學(xué)就給學(xué)生打下這方面的基礎(chǔ)，就有利于學(xué)生今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)。那些在中學(xué)已學(xué)會(huì)了程序設(shè)計(jì)的大學(xué)生回來的反映，很清楚地證明了這一點(diǎn)，我們的基礎(chǔ)教育任務(wù)之一是為高一級學(xué)校培養(yǎng)后備力量,也為學(xué)生將來進(jìn)

22、一步深造打下良好的基礎(chǔ)。在中小學(xué)打下程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，有利于他們進(jìn)入大學(xué)的深造和就業(yè)以后的繼續(xù)教育。 為什么要“盡可能早學(xué)習(xí)”呢？在計(jì)算機(jī)普及工作中，很多教師都有這樣一種體會(huì)，只要內(nèi)容和教法適當(dāng)，程序設(shè)計(jì)入門，初中學(xué)生比高中學(xué)生容易，甚至高年級小學(xué)生比初中學(xué)生容易,最困難的是成年人(這里不是針對個(gè)別人,而是大多數(shù)人來談的，即從統(tǒng)計(jì)的角度來談的)。這種“怪”現(xiàn)象如何解釋呢？ 根據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的理論，人的頭腦中的知識，不是雜亂無章地或簡單地存儲(chǔ)著的，而是有一定的結(jié)構(gòu)，即認(rèn)知結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)就是科學(xué)的邏輯結(jié)構(gòu)和人的頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間的矛盾和轉(zhuǎn)化?！爱?dāng)兒童認(rèn)識一種新事物時(shí)，總是先用原有的圖式(即認(rèn)知結(jié)構(gòu))

23、去同化(即把新知識納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中)，如獲成功，便得到認(rèn)識上的平衡，否則就進(jìn)行異化，調(diào)整原有圖式或創(chuàng)造新圖式，直至取得新的平衡為止”8。 程序設(shè)計(jì)是一種新的知識結(jié)構(gòu)，它與其他學(xué)科的結(jié)構(gòu)，如數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)、物理知識結(jié)構(gòu)等,有很大的區(qū)別。唐依克努特的論述中提到“這是最難以掌握的概念”，為什么“最難以掌握”？就是因?yàn)檫@種知識結(jié)構(gòu)與以往人們學(xué)習(xí)的知識結(jié)構(gòu)有很大的不同。 因此當(dāng)一個(gè)初學(xué)者學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)，在把這種新的知識結(jié)構(gòu)納入自己原有的認(rèn)知體系中(同化)時(shí)，由于結(jié)構(gòu)差別太大，就會(huì)遇到原有結(jié)構(gòu)的“頑強(qiáng)抵抗”，必須創(chuàng)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而在這種新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建過程中，如果原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)越牢固，創(chuàng)立就越困難。

24、一般地說，年齡越大認(rèn)知結(jié)構(gòu)就越牢固，越不容易改變。這就造成新的結(jié)構(gòu)建立成人比高中生困難，高中學(xué)生比初中學(xué)生困難的現(xiàn)象，而小學(xué)生頭腦像一張白紙，最容易接受新的東西。 從上面的分析，可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：盡早地學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)”這種知識，就會(huì)減少進(jìn)一步學(xué)習(xí)的障礙。當(dāng)然這種“程序設(shè)計(jì)”知識結(jié)構(gòu)對于不同年齡的學(xué)生，它的內(nèi)容多少，它的復(fù)雜程度的高低應(yīng)該是不同的，應(yīng)該有層次、有區(qū)別的。 1994年，聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)委托國際信息處理學(xué)會(huì)(IFIP)，編寫了指導(dǎo)世界各國計(jì)算機(jī)課程設(shè)置的文件中學(xué)信息學(xué)課程。其中有一段話，對于我們每個(gè)從事計(jì)算機(jī)教育的人會(huì)很有啟發(fā)?，F(xiàn)摘錄如下： “這里所指的程序設(shè)計(jì)非技術(shù)性的程序設(shè)計(jì)，更確切地說應(yīng)該是把