從生活算法中審視程序設(shè)計(jì)算法

　　引題
　　
　　在追尋信息技術(shù)課程核心的歷程中，生活算法儼然是一個(gè)非常樸實(shí)又極具可操作性的里程碑。它從思維的方法、行為的習(xí)慣以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方向等角度向我們昭示了一種可以遵循的規(guī)律。本期《熱點(diǎn)解碼》特邀生活算法研究的堅(jiān)持者武健老師與我們一起解開生活算法的不玄之機(jī)。
　　什么是算法？總有人認(rèn)為這是個(gè)難懂的問(wèn)題，與自己沒(méi)有太大的關(guān)系。一般明確提及算法的有在數(shù)學(xué)中的算法、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中的算法等。其實(shí)，其他學(xué)科也有提及算法的，比如心理學(xué)。數(shù)學(xué)中的算法是指計(jì)算的方法。例如，計(jì)算7+5，會(huì)有很多種算法，可以先算7+3，然后再加2；也可以先算5+5，然后再加2……學(xué)生掌握的計(jì)算方法越多，其數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握就會(huì)越好。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中的算法是指，在有限步驟內(nèi)求解某一問(wèn)題所使用的一組定義明確的規(guī)則。通俗點(diǎn)說(shuō)，就是計(jì)算機(jī)解題的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，無(wú)論是形成解題思路還是編寫程序，都是在實(shí)施某種算法。算法與思維有著重要的關(guān)系，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心。對(duì)于學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)，掌握算法比掌握某種具體的編程語(yǔ)言更重要、更本質(zhì)。
　　無(wú)論數(shù)學(xué)中的算法還是程序設(shè)計(jì)中的算法都能在生活中找到與其對(duì)應(yīng)之處。生活中會(huì)遇到許多事情，而問(wèn)題的解決會(huì)有各種不同的方法與步驟。這些解決生活中的問(wèn)題的方法與步驟就是生活中的算法。無(wú)論是規(guī)劃、設(shè)想還是具體地實(shí)踐解決問(wèn)題的方法與步驟，都是在實(shí)施著某種生活算法。如圖1為買菜與買書中的生活算法。
　　
　　許多學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)算法時(shí)感到非常困難的重要原因是因?yàn)楦械饺鄙龠B續(xù)性。以前沒(méi)有接觸過(guò)算法，掌握起來(lái)自然就感到有一定難度。其實(shí)如果平時(shí)能夠仔細(xì)體會(huì)生活算法，掌握科學(xué)、系統(tǒng)的算法思維，會(huì)對(duì)算法的學(xué)習(xí)有很大的幫助。
　　針對(duì)信息技術(shù)課的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，文字處理、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等各個(gè)模塊的學(xué)習(xí)都可以滲透生活算法的內(nèi)容。比如，對(duì)于使用計(jì)算機(jī)的文字處理軟件寫文章這一“簡(jiǎn)單”任務(wù)，具體的操作會(huì)有：雙擊桌面上的Word圖標(biāo)→新建文件→設(shè)置字號(hào)→設(shè)置字體→設(shè)置頁(yè)面→啟動(dòng)中文輸入方法→輸入文字→輸入中回車分段……保存文件→退出Word等操作，一般不少于23項(xiàng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人類記憶的７±２的記憶容量，這是造成學(xué)習(xí)困難的重要原因之一。利用生活算法的思路，可以將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類記憶容量的操作序列模塊化，組裝為“開始準(zhǔn)備→編輯操作→保存退出”三個(gè)階段。每個(gè)階段有著不同的操作活動(dòng)。例如，“開始準(zhǔn)備”階段有啟動(dòng)字處理軟件、設(shè)置好頁(yè)面、設(shè)置字號(hào)等操作活動(dòng)。而不同的操作活動(dòng)又可以分解成不同的微操作。如圖2為一個(gè)制作相冊(cè)網(wǎng)站的例子。
　　
　　對(duì)于信息技術(shù)課，明確的生活算法有助于解決學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作中的一些困難。算法對(duì)于生活問(wèn)題有著指導(dǎo)作用。由于生活中人們的算法往往是隱性的，其指導(dǎo)作用就會(huì)大打折扣。而用圖表、符號(hào)明確表示出來(lái)的生活算法會(huì)使問(wèn)題解決的思路更加清晰，而且可以提高人們解決問(wèn)題的能力。
　　在信息技術(shù)課各模塊的教學(xué)活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)生活算法，能幫助學(xué)生體會(huì)與掌握算法思維，有助于學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)算法。從生活算法的角度來(lái)看，信息技術(shù)課的文字處理、圖形圖像處理、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)模塊的學(xué)習(xí)實(shí)際上是一個(gè)整體。程序設(shè)計(jì)教學(xué)是從第一天學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)開始的。