信息技術（心得）之高中算法教學方法初探

1、信息技術論文之高中算法教學方法初探 近兩年來，在上海市的高中信息科技課程中出現(xiàn)了算法的教學內容，這也可以說是我市信息科技二期課改中呈現(xiàn)出來的一種新的學科動向。算法作為基礎型課程教學內容中第六單元的教學內容，這并不是讓學生會編幾個程序就好了，而是旨在培養(yǎng)和提高學生的邏輯思維能力，以及用計算機去分析問題，解決問題的能力。美國著名計算機科學家克努特教授提出了“計算機科學就是研究算法的科學”的著名論斷，說明了算法在程序設計中地位的重要性，解決任何問題都必須設計算法。然而算法的相關概念比較枯燥，理論過于抽象，對學生的能力要求較高，所以在教學過程中往往難以把握，也不容易引發(fā)學生的興趣。愛因斯坦曾經說過“興

2、趣是最好的老師”.一個人只有對某件事情感興趣了，才會啟動思維，苦思冥想；只有對一個問題感興趣了，才會主動尋找它的解決辦法。興趣是激發(fā)學生學習積極性的動力，興趣是激發(fā)創(chuàng)造力的必要條件。因此，在算法的教學過程中，教師的重要任務之一就是激發(fā)學生學習興趣。激發(fā)學生對算法的學習興趣教材分析中提出“建議采用教師引導，學生討論的啟發(fā)式教學方法，教學中可以從最簡單的實際問題出發(fā)，激發(fā)起學生的興趣，引導學生針對趣味性問題和生活實際問題進行思考，討論，探索解決問題的方法和步驟，然后用流程圖或程序來描述算法。逐步提高學生邏輯思維能力和解決問題的能力，也能讓學生切實理解用計算機解決問題的一般過程?！睆淖詈唵蔚膶嶋H問題

3、出發(fā)比如說我在介紹算法的三種基本結構的時候，就從學生的實際學習生活出發(fā)，簡化問題，激發(fā)學生的學習興趣。我以學生上體育課為例，分別講述了三種結構，順序結構和分支結構，同學們都比較容易理解，對于循環(huán)結構的設計，著實讓我費了一番功夫，首先，我問學生有沒有經過長跑測試啊 學生一聽，反應就上來了，向我大倒苦水，說長跑有多么辛苦，然后我問他們，在長跑的時候是不是每跑一圈，都會想一下是不是跑到了，離終點還有多遠，立刻看到了學生們都在點頭，既然這么有共鳴，我馬上提出，讓同學們嘗試把這個過程用流程圖的方式，描述出來。如下圖1示：（圖1） （圖2）在畫出流程圖后，在讓一位學生用自己的話來解釋這個流程圖，這樣，從學

4、生的生活實際出發(fā)，有助于學生的理解，也沒有純理論那么枯燥，學生比較感興趣。在學生理解了循環(huán)結構的基礎上，趁熱打鐵，提出變量以及賦值語句的概念。在這里假設s為學生跑的路程，400米為一圈，在起跑之前路程s=0,然后在沒有跑滿10000米的情況下，每跑一圈，路程就增加了400米，即s+400,所以s=s+400,通過這種方式，讓學生很容易就理解了，這里s就象一個累加器，在原有流程上修改，如上圖2所示。這時候學生對循環(huán)結構的認識，就進一步深入了，從原來的生活實際，上升到了科學代碼。在循環(huán)中，另外一個比較重要的概念就是計數(shù)器，同樣在這個例子中，我進一步提問學生，10000米長跑的話，需要跑幾圈 學生的

5、第一個反應就是拿筆算，這里我就給出了適當?shù)闹敢?，引入變量i來記錄學生跑得圈數(shù)，每跑一圈，就在圈數(shù)上加1,也就是在i的值上面加1,形成i=i+1,從而進一步說明計數(shù)器的概念，（流程圖略）。在這個循環(huán)結構的講述過程中，我從學生的學習生活經歷中提出問題，激發(fā)學生的學習興趣，從而引入循環(huán)結構，然后再引入變量累加，和計數(shù)器的概念，從一個生活實際問題，循序漸進，一環(huán)扣一環(huán)，引出幾個知識點。（二）讓學生自己去發(fā)現(xiàn)知識如果在算法教學中，將教師事先設計好的算法一味的灌輸給學生，那么學生即使在課堂上能夠暫時的理解了，但是課后可能會很快忘記。這種教學方法是算法教學過程中的大忌，也是一種失敗的教學方法。我們不妨在教學

6、過程中適當設計一些隱秘的“陷阱”,讓學生在嘗試的過程中發(fā)現(xiàn)錯誤所在，然后自己歸納總結。這樣的知識傳授方法可能會給學生留下更為深刻的映像。例如在Do-Loop語句時，我舉了下面這個例子：【舉例】阿基米德與國王下棋，國王輸了，國王問阿基米德要什么獎賞 阿基米德對國王說：“我只要在棋盤上的第一格放一粒米，第二格放二粒，第三格放四粒，第四格放十六粒按這個比例放滿整個棋盤就行。”如果你是國王你會答應嗎這個問題提出以后，就引發(fā)了學生的強烈興趣和討論，我適時的讓他們用流程圖畫出這個算法，并用vb編程實現(xiàn)。如下圖3示：（圖3） （圖4）在學生完成程序設計以后，我又提出：如果我想知道放到哪個格子的時候，有100

7、00粒米，怎么修改流程圖問題提出以后，學生差不多異口同聲的說，要修改一下條件，把條件改成sum通過這樣的一個“陷阱”設計，讓學生自己去發(fā)現(xiàn)問題，從而深刻的認識到For-Next語句的局限性，從而又學習了Do-Loop語句。讓學生在發(fā)現(xiàn)問題提出問題解決問題的過程中去學習，他們學到的不僅僅是新知識，還學到了什么地方，什么時候去應用所學到的知識，更重要的是他們從中學到了處理問題的方法。用現(xiàn)有知識不能解決的情況下，才提出解決問題的新方法，讓學生親自去體驗這種發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程，讓他們在這一過程中學會獨立思考，善于獨立思考。（三）以“任務”為驅動，給予學生及時反饋“任務驅動”是指教學全過程中，以若干

8、個具體任務為中心，通過完成任務的過程，介紹和學習基本知識和技能，讓學生在完成具體任務的過程中，逐步接受新知識，新技術。在算法的教學過程中，把教學內容巧妙地隱含在每一個任務中，同時以Visual Basic應用軟件為載體，讓學生能夠動手實踐自己地算法，在各個任務之間，設計地時候注意一定地循序漸進梯度，也要考慮到學生的個體差異性。對于學生的不同層次，給他們布置的任務也有所不同，將若干個有層次之分的任務布置，讓學生根據(jù)自己的能力去選擇。學生在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)新的問題，通過完成一個個任務來提高自己的能力。對于較難的任務，學生可以通過互相合作交流的方式，一起去解決問題，當學生通過學習活動，在不斷的獲

9、得新知識的過程中，能夠不斷的看到自己的成果時，就會爆發(fā)出強烈繼續(xù)學習的愿望。教師在這過程中，不僅僅是任務的設計者，同時也是引導者和參與者，在學生完成任務的過程中，注意引導學生進行思考，主動的去探索。對于學生完成任務的結果予以及時反饋，學生在了解了學習結果后，可以看到自己的進步，提高學習熱情，增加努力程度，同時又能看到自己的不足，激起上進心，爭取更好的成績，我在算法教學過程中，要求每一位學生在完成任務后，把自己的程序，上傳給我，在我的教師機上，每一位學生都有一個自己的文件夾，通過這種方式，我能夠及時了解每一位學生的學習情況，并及時反饋，根據(jù)學生的需要，給出相應的指導。抓住學生的學習熱情，培養(yǎng)他們

10、的創(chuàng)造性思維能力二十一世紀需要的是有創(chuàng)新意識，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才。這就要求我們老師，在教學過程中，注重開發(fā)學生的創(chuàng)造潛力。鼓勵啟發(fā)學生主動思考，善于思考，學會獨立思考。突出創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，強調創(chuàng)新能力的提高。算法設計，具有極強的邏輯性，能夠培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維能力和分析問題，解決問題能力。利用算法實現(xiàn)方式的不確定性，可以培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新能力。在算法設計的課堂教學中，教師可以精心地設計教學，以學生為本，有針對性地鍛煉學生思維，挖掘學生創(chuàng)造力。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，首先要為學生創(chuàng)造盡可能多的環(huán)境和機會，只有在自主學習的環(huán)境里，學生才有可能發(fā)揮創(chuàng)造，只有給學生一些具體的實

11、際任務讓學生親手動手去實踐，他們才有機會去發(fā)揮創(chuàng)造，才能去獨立思考，才會有所創(chuàng)新。在課堂上，我經常為學生布置任務，讓他們去動手實踐。比如，我在講完循環(huán)結構以后，給學生布置了一個任務，讓他們編程實現(xiàn)“輸出100以內所有能被3整除的數(shù)”,我在這個任務設計的時候，是想讓學生實現(xiàn)循環(huán)結構與分支結構的嵌套，即循環(huán)判斷100里面的每一個數(shù)是不是能被3整除（如下圖5示）。但是任務布置下去不久，就有一個學生舉手說完成了，我走過去一看，發(fā)現(xiàn)他采用了逆向思維的方式，他的算法不是輸出100以內所有能被3整除的數(shù)，而是輸出100以內所有3的倍數(shù)，這樣子，用循環(huán)結構就能解決問題（如圖下6示）。（圖5） （圖6）這個學生

12、是一個外地學生，平時不怎么發(fā)言，可以說他對計算機的認識比較少，信息科技的知識基礎也是別的同學差，所以我很驚訝于他的算法設計，當下給予肯定和表揚。由于別的同學還沒有完成任務，我就讓他想想還有沒有其它的實現(xiàn)方式。我發(fā)現(xiàn)經過我的肯定贊同之后，他的積極性馬上就提高了，在以后的上課過程當中，發(fā)言率也高了?！芭d趣是最好的老師”,這個學生發(fā)現(xiàn)信息科技并不是那么難以理解，產生了學習興趣，自己去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，是信息科技知識都到了進一步的提高和拓展。在引導學生完成任務的過程中，教師要善于發(fā)現(xiàn)學生思維的閃光點，并及時給予鼓勵，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，針對學生提出的不同方法，要及時引導學生共同分析每一種方法的可行性。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還應該在課堂上形成同學之間相互學習和交流的氛圍，交流不僅可以提高學生的學習興趣，更主要的是可以拓寬思路，激發(fā)靈感，促進創(chuàng)新。高中生的陳述性知識積累到了一定程度，程序性知識也有不少，并且逐漸獲得了策略性知識，其思維不僅具有獨特性，其創(chuàng)造性也日益顯露，學生在解題時，不僅可以拋掉“老師給的拐杖”,甚至可以獨辟蹊徑。學生的解題思路可能是教師想不到的，通過交流學習，不僅大大激發(fā)了學生的學習興趣，同時也讓學生的知識得到了進一步的拓展。所以，在教學過程中，可以采用小組合作交流的方式，將學生按照思