信息技術中算法教學與學生思維能力培養

姜麗紅

網絡技術高度發展的今天，如何使信息技術教育適應時代的發展需要，已經成為眾多教育工作者關注的問題之一。在信息技術教學中，教師要在結合算法思想的基礎上，對具體實例進行分析，讓學生體驗程序框圖在解決問題中的作用；通過模仿、操作、探索，了解設計程序框圖解決問題的過程；在理解算法概念的基礎上，掌握算法的基本思想以及算法的重要性和有效性，發展有條理的思考與表達的能力，提高青少年學生的邏輯思維能力。

一、以理解計算機的操作為起點，掌握信息技術中算法的作用

計算機的操作過程是指程序的設計，而程序設計涉及客觀世界、認識世界、計算機世界。客觀世界中的問題，在認識世界中是模型，在計算機世界中是程序。其中模型是對問題進行抽象的結果，它忽略了人們所不關心的方面，保留了所關心的重要內容，以使人們深刻理解問題的本質，掌握解題的基本途徑。高中信息技術課程應提倡與課程內容的有機整合。而算法思想，已經成為現代人應具備的一種信息技術素養。

二、以認識學生的思維特征為基點，培養學生的思維能力

在信息技術學習中，隨著學習內容的不斷加深和抽象概括水平的逐步提高，學生的信息技術思維也逐步由直觀行動思維發展到具體形象思維，再發展到抽象邏輯思維。當然，由于信息技術思維活動的復雜性，這三種思維成分之間往往又能互相滲透。由于信息技術思維以上的特點，不同年齡段學生的信息技術思維發展也呈現出不同的表現。而高中學生的信息技術思維達到了較高的水平。在記憶方面，高中學生的有意記憶和理解記憶已占主導地位。因此，在算法教學中就應根據高中學生的信息技術思維的特點進行算法教學的設計，以達到更好地培養學生的思維能力的目標。

三、在算法教學中培養學生的思維能力

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

（2）通過設計問題的算法、程序框圖的過程，培養學生規范性思維的能力。程序框圖，用規定的圖形、指向線及文字說明來準確、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，在解決具體問題時，利用算法和程序框圖，能夠規范學生的思維。流程圖都是一目了然的，尤其是框圖，學生可以清晰而有條理地表達思想。因此，算法教學中，要探討有關流程圖和結構圖的應用問題。所以，如果把這種方法用于今后的學習過程，學生在平時做題時，解題思路會簡練、易懂、有邏輯性。

（3）掌握并合理使用算法的三種邏輯結構，培養學生邏輯思維的能力。算法的三種基本邏輯結構分別是：順序結構、選擇結構、循環（重復）結構。這三種基本結構可以構成任何復雜的算法。三種邏輯結構當中，其中順序結構是最基本的，是設計算法時必不可少的；而循環結構最能體現及培養學生思維的邏輯性。

（4）提倡算法的多樣化，初步培養學生靈活性思維的能力。“策略多樣化”一詞在新課改中出現頻率頗高。在教學時，我們經常為達到“策略多樣化”而努力。對于同一個問題的算法的設計，常常不僅僅局限于一種思想方法。例如，運用算法自然語言或程序框圖描述古代的九章算法、歐幾里得算法、信息技術中的計算、實際生活中的問題解決等等，還可以在計算機上實現一些數學計算或實際問題解決等算法。要讓學生由不同的角度感受算法，體會算法的條理性、邏輯性，從而認識到算法是解決問題的重要工具。

由此可見，算法思維可提高學生在思維過程中的有序性和可執行性。具有算法思維的人在完成任何任務或者解決任何問題時，能夠迅速地行動。任務是有起點、邊界與限定范圍的，盡管可能沒有直接的方式達到目標，也能夠迅速地采取算法思維進行分析，然后按部就班地完成任務或者解決問題。

（虎林市東方紅林業局東方紅中學）