摘  要

 

当今世界，信息技术的发展日新月异，以数字化、网络化和智能化为特征的信息社会浪潮正在蓬勃兴起。在此背景下，在中小学阶段普及人工智能概念、开展基础编程教育也逐渐成为当今社会的普遍共识。本研究立足于信息化社会对学生编程能力的培养要求，以及学生存在“编程难”的现实困境，从培养程序思维的角度出发，通过广泛搜集和处理学生作业代码及教学书籍代码，并采用Python语言编写代码结构分析工具，统计上述代码中各类程序结构的出现频次，发现其中使用频率最高的程序结构，归纳其逻辑共性，总结出一套基于基本程序结构的程序设计流程模型。

为了验证该模型的实践效果，本研究选取了浙江省柯桥中学高二年级九班作为实验对象，将上述程序设计流程模型应用到《选择排序及其程序实现》这一课的教学设计之中并开展教学实践活动，旨在帮助学生逐步建立程序思维，实现从问题逻辑到程序代码的快速抽象和映射，真正提升学生的编程实践能力。

 

关键词：编程教育，程序思维，代码结构，教学设计

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 研究目标与内容 2

1.4 研究方法 3

第二章 相关概述 4

2.1 结构化程序理论 4

2.1.1 基本程序结构 4

2.1.2 复合程序结构 4

2.2 程序思维 5

2.3 括号匹配算法 6

第三章 代码结构分析实验 7

3.1 实验目的 7

3.2 实验方案 7

3.2.1 数据采集 7

3.2.2 代码预处理 8

3.2.3 文本替换 9

3.2.4 括号补全 9

3.2.5 结构分析 10

3.3 工具测试与结果分析 11

3.3.1 准确性测试 11

3.3.2 结果分析 14

3.4 程序设计流程模型 16

第四章 教学方案设计与实践 18

4.1 教学设计 18

4.1.1 教材分析与学情分析 18

4.1.2 教学目标与教学重难点 18

4.1.3 教学过程 19

4.2 教学实践与反思 23

第五章 总结与展望 25

5.1 研究总结 25

5.2 未来展望 25

参考文献 26

附录1：《顺序查找及其程序实现》教学设计 27

附录2：《常见的复合程序结构》教学设计 31

致  谢 35