信息技術(shù)中算法教學(xué)與學(xué)生思維能力培養(yǎng)

姜麗紅

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度發(fā)展的今天，如何使信息技術(shù)教育適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需要，已經(jīng)成為眾多教育工作者關(guān)注的問(wèn)題之一。在信息技術(shù)教學(xué)中，教師要在結(jié)合算法思想的基礎(chǔ)上，對(duì)具體實(shí)例進(jìn)行分析，讓學(xué)生體驗(yàn)程序框圖在解決問(wèn)題中的作用；通過(guò)模仿、操作、探索，了解設(shè)計(jì)程序框圖解決問(wèn)題的過(guò)程；在理解算法概念的基礎(chǔ)上，掌握算法的基本思想以及算法的重要性和有效性，發(fā)展有條理的思考與表達(dá)的能力，提高青少年學(xué)生的邏輯思維能力。

一、以理解計(jì)算機(jī)的操作為起點(diǎn)，掌握信息技術(shù)中算法的作用

計(jì)算機(jī)的操作過(guò)程是指程序的設(shè)計(jì)，而程序設(shè)計(jì)涉及客觀世界、認(rèn)識(shí)世界、計(jì)算機(jī)世界。客觀世界中的問(wèn)題，在認(rèn)識(shí)世界中是模型，在計(jì)算機(jī)世界中是程序。其中模型是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象的結(jié)果，它忽略了人們所不關(guān)心的方面，保留了所關(guān)心的重要內(nèi)容，以使人們深刻理解問(wèn)題的本質(zhì)，掌握解題的基本途徑。高中信息技術(shù)課程應(yīng)提倡與課程內(nèi)容的有機(jī)整合。而算法思想，已經(jīng)成為現(xiàn)代人應(yīng)具備的一種信息技術(shù)素養(yǎng)。

二、以認(rèn)識(shí)學(xué)生的思維特征為基點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中，隨著學(xué)習(xí)內(nèi)容的不斷加深和抽象概括水平的逐步提高，學(xué)生的信息技術(shù)思維也逐步由直觀行動(dòng)思維發(fā)展到具體形象思維，再發(fā)展到抽象邏輯思維。當(dāng)然，由于信息技術(shù)思維活動(dòng)的復(fù)雜性，這三種思維成分之間往往又能互相滲透。由于信息技術(shù)思維以上的特點(diǎn)，不同年齡段學(xué)生的信息技術(shù)思維發(fā)展也呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)。而高中學(xué)生的信息技術(shù)思維達(dá)到了較高的水平。在記憶方面，高中學(xué)生的有意記憶和理解記憶已占主導(dǎo)地位。因此，在算法教學(xué)中就應(yīng)根據(jù)高中學(xué)生的信息技術(shù)思維的特點(diǎn)進(jìn)行算法教學(xué)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力的目標(biāo)。

三、在算法教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

（1）在引入及理解算法概念的教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生概括性及條理性思維的能力。為了讓學(xué)生更好地理解概括性、抽象性的概念，就要從研究學(xué)生熟悉的二元一次方程組的求解過(guò)程出發(fā)。根據(jù)本校學(xué)生的特點(diǎn)，考慮到他們對(duì)于一般的二元一次方程組的求解有一定的困難，教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生初步感受算法的思想。算法在解決問(wèn)題中更具有條理性、邏輯化特點(diǎn)。由此可以看到，算法概念的教學(xué)過(guò)程是從熟知的問(wèn)題出發(fā)，使學(xué)生體會(huì)算法的程序化思想，通過(guò)實(shí)踐、主動(dòng)思維，不斷地經(jīng)歷從具體到抽象、從特殊到一般的抽象概括活動(dòng)。

（2）通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題的算法、程序框圖的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范性思維的能力。程序框圖，用規(guī)定的圖形、指向線及文字說(shuō)明來(lái)準(zhǔn)確、直觀地表示算法的圖形。由于算法具有高度的抽象性、概括性、精確性的特點(diǎn)，在解決具體問(wèn)題時(shí)，利用算法和程序框圖，能夠規(guī)范學(xué)生的思維。流程圖都是一目了然的，尤其是框圖，學(xué)生可以清晰而有條理地表達(dá)思想。因此，算法教學(xué)中，要探討有關(guān)流程圖和結(jié)構(gòu)圖的應(yīng)用問(wèn)題。所以，如果把這種方法用于今后的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生在平時(shí)做題時(shí)，解題思路會(huì)簡(jiǎn)練、易懂、有邏輯性。

（3）掌握并合理使用算法的三種邏輯結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的能力。算法的三種基本邏輯結(jié)構(gòu)分別是：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)（重復(fù)）結(jié)構(gòu)。這三種基本結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成任何復(fù)雜的算法。三種邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)中，其中順序結(jié)構(gòu)是最基本的，是設(shè)計(jì)算法時(shí)必不可少的；而循環(huán)結(jié)構(gòu)最能體現(xiàn)及培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性。

（4）提倡算法的多樣化，初步培養(yǎng)學(xué)生靈活性思維的能力。“策略多樣化”一詞在新課改中出現(xiàn)頻率頗高。在教學(xué)時(shí)，我們經(jīng)常為達(dá)到“策略多樣化”而努力。對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題的算法的設(shè)計(jì)，常常不僅僅局限于一種思想方法。例如，運(yùn)用算法自然語(yǔ)言或程序框圖描述古代的九章算法、歐幾里得算法、信息技術(shù)中的計(jì)算、實(shí)際生活中的問(wèn)題解決等等，還可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)一些數(shù)學(xué)計(jì)算或?qū)嶋H問(wèn)題解決等算法。要讓學(xué)生由不同的角度感受算法，體會(huì)算法的條理性、邏輯性，從而認(rèn)識(shí)到算法是解決問(wèn)題的重要工具。

由此可見(jiàn)，算法思維可提高學(xué)生在思維過(guò)程中的有序性和可執(zhí)行性。具有算法思維的人在完成任何任務(wù)或者解決任何問(wèn)題時(shí)，能夠迅速地行動(dòng)。任務(wù)是有起點(diǎn)、邊界與限定范圍的，盡管可能沒(méi)有直接的方式達(dá)到目標(biāo)，也能夠迅速地采取算法思維進(jìn)行分析，然后按部就班地完成任務(wù)或者解決問(wèn)題。

（虎林市東方紅林業(yè)局東方紅中學(xué)）