普通高中信息技術(shù)教育中的算法思維培養(yǎng)策略研究

馬 權(quán)

（新蔡縣基礎(chǔ)教研室 河南 新蔡 463500）

普通高中信息技術(shù)教育中的算法思維培養(yǎng)策略研究

馬 權(quán)

（新蔡縣基礎(chǔ)教研室 河南 新蔡 463500）

隨著電子計(jì)算機(jī)在生活中的應(yīng)用逐步加大，對(duì)人們的計(jì)算機(jī)操作能力提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)也逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中不可或缺的技能。因此在高中教育中，如何提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)能力，如何將算法思維運(yùn)用到高中信息教學(xué)之中尤為重要。因此本文主要結(jié)合算法思維在信息教學(xué)中的意義和作用，對(duì)強(qiáng)化其應(yīng)用效果提出合理化的建議，希望能夠推動(dòng)一線教學(xué)工作的發(fā)展。

信息技術(shù)；算法思維；高中教學(xué)；信息素養(yǎng)

對(duì)于高中信息技術(shù)的教學(xué)工作而言，如何有效提高和培養(yǎng)學(xué)生的算法思維能力，如何保證學(xué)生有效掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)和基本需求，是一個(gè)需要各界不斷探索、實(shí)踐的過(guò)程。因此在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該不斷結(jié)合學(xué)生訴求，構(gòu)建出系統(tǒng)的教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐模式，保證學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

一、算法思維的應(yīng)用意義

（一）提高學(xué)生的思維能力

盡管在現(xiàn)階段的研究中發(fā)現(xiàn)，算法都需要和具備強(qiáng)化的功能和形式，但是它們?cè)诎l(fā)展和形成的過(guò)程中都經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間，人們也是不斷通過(guò)觀察、感知、識(shí)別、認(rèn)知、歸納等方法，完成對(duì)算法相關(guān)資料的匯總和完善。同時(shí)在不斷地發(fā)現(xiàn)、利用、歸納過(guò)程中，也不斷對(duì)人們的思維模式和算法能力提出了更高的要求。此外，通過(guò)詳細(xì)有效的算法思維，能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，保證學(xué)生在理性思維的基礎(chǔ)上，判斷和分析事物中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)模式，從而為解決問(wèn)題提供更便捷的方法和思路。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力

對(duì)于算法的應(yīng)用，能夠在極大程度上減少人們的腦力勞動(dòng)，盡管算法在形式上表現(xiàn)得更為機(jī)械，但是在很多時(shí)候，它能夠被計(jì)算機(jī)所完全取代。算法思維能夠使用非常獨(dú)特的方式，構(gòu)建出分門繁雜的操作程序。因此在算法學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生可以在體驗(yàn)和理解的基礎(chǔ)上，更好地把握其精髓和核心，這樣也能實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決。在計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理等科目中，都存在算法的使用，而且在實(shí)際生活中，可以使用算法解決問(wèn)題。從算法的概念入手可知，算法的各個(gè)部分都遵循明確的規(guī)定，只有這樣才能保證其在循環(huán)、順序等方面的有序性。只有這樣，人們才能通過(guò)更優(yōu)質(zhì)的程序和步驟，強(qiáng)化對(duì)條理化思維的行為習(xí)慣。

（三）推動(dòng)學(xué)生的操作能力

在處理繁雜問(wèn)題時(shí)，算法思維在很多時(shí)候被當(dāng)做解決問(wèn)題的過(guò)程性方式。人們往往借用程序框架圖的方式表達(dá)、描述和分析問(wèn)題。在這樣的情況下，能夠有條理地解決相關(guān)問(wèn)題。在日常學(xué)習(xí)中，學(xué)生根據(jù)算法高速解決各種問(wèn)題，這也是其在教育、學(xué)習(xí)的具體應(yīng)用。在這種要求下，學(xué)生能夠形成清晰的思路，理清各部分之間的關(guān)系，從而能夠做到有輕有重、分清主次，解決具體問(wèn)題。

二、算法思維培養(yǎng)的具體策略

（一）引導(dǎo)學(xué)生自主探索計(jì)算法

首先，學(xué)生可以借助Java程序來(lái)設(shè)計(jì)自己感興趣的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，同時(shí)可以自主進(jìn)行算法的驗(yàn)證工作。在這樣的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠借助程序開(kāi)發(fā)自己的猜想和證明能力，保證每個(gè)學(xué)生的自由想象空間得到發(fā)展和完善，這也是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵和核心所在。從心理學(xué)的角度分析，算法學(xué)習(xí)并不屬于創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，這也是教師不需要向?qū)W生灌輸理念的原因，而是要求教師發(fā)展學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。在自主探索過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)Java開(kāi)展構(gòu)造性學(xué)習(xí)，算法學(xué)習(xí)也逐漸轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。從這方面分析，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)在很大程度上幫助學(xué)生克服恐懼，同時(shí)通過(guò)全面的體驗(yàn)環(huán)節(jié)，把握解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

（二）強(qiáng)化問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的效果

在教學(xué)中，教師應(yīng)該激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)動(dòng)力。學(xué)習(xí)動(dòng)力是最好的動(dòng)因。但是在現(xiàn)階段的教學(xué)設(shè)計(jì)中，缺乏對(duì)動(dòng)因的關(guān)注。所以要求教師在設(shè)計(jì)教學(xué)中，應(yīng)該借助Java或者Pascal的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)方法，要求學(xué)生使用算法思維處理這些問(wèn)題，極大程度上調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

（三）重視網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的環(huán)境設(shè)計(jì)

在Java或者Pascal環(huán)境的設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)該結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，充分實(shí)現(xiàn)人機(jī)、師生、生生之間的互動(dòng)交流。在這種環(huán)境下，結(jié)合Java、Pascal的語(yǔ)言特點(diǎn)，構(gòu)建出友好的交互界面。而且盡管在內(nèi)涵方法、算法思維等方面較為簡(jiǎn)潔，那些命令語(yǔ)言卻充分體現(xiàn)出言簡(jiǎn)意賅的特點(diǎn)。因此教師在開(kāi)展教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)該構(gòu)建出多元化的環(huán)境，提升學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

（四）構(gòu)建多元化的評(píng)級(jí)體系

在算法思維和培養(yǎng)中，為學(xué)生設(shè)定系統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生在學(xué)習(xí)環(huán)境中，能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)。他們能夠根據(jù)自己的需求，從中選擇適合自己的算法，還能根據(jù)自身需求選擇進(jìn)度。因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)該及時(shí)做好協(xié)作、動(dòng)機(jī)、興趣等輔助性工作，這些也是保證學(xué)生學(xué)習(xí)效率的關(guān)鍵性因素。也只有這樣，才能夠有效保證學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果和效果的科學(xué)性和系統(tǒng)性。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，算法思維能夠有效提升學(xué)生的思維能力、邏輯能力。因此在活動(dòng)設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該首先培養(yǎng)學(xué)生自主能力，重視對(duì)算法思維能力的培養(yǎng)。在實(shí)踐過(guò)程中，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探索同時(shí)設(shè)計(jì)出符合學(xué)生習(xí)慣的問(wèn)題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。此外還應(yīng)該在環(huán)境設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)等方面實(shí)現(xiàn)多元化，只有這樣，才能有效保證學(xué)生理解算法思維的精髓，提高學(xué)生的算法能力。

［1］郭泳川.基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的信息技術(shù)教與學(xué)模式研究與實(shí)踐——談信息技術(shù)教學(xué)輔助平臺(tái)的應(yīng)用［J］.中國(guó)電化教育，2015，（z1）：223－224，251.

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