高中信息技術(shù)教育中算法思維的培養(yǎng)

劉華

摘要：隨著信息技術(shù)在高中教學中的普及應(yīng)用，對學生算法思維能力提出了高的要求，特別是在高中信息技術(shù)教學中，需要培養(yǎng)學生的算法思維。探討了算法思維在高中信息技術(shù)教育中的培養(yǎng)，以進一步提高高中生算法思維水平。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);算法思維;培養(yǎng)對策

隨著當今社會信息化發(fā)展步伐的加快，要求高中階段的學生都要具備一定程度的信息素養(yǎng)。算法思維訓練有助于學生消化和吸收信息技術(shù)知識的內(nèi)化，有助于人們信息素養(yǎng)的養(yǎng)。在進行高中信息技術(shù)教育中，需要教師創(chuàng)新課堂教學方法，整合算法思想和教學理念，以培養(yǎng)學生計算機的運用能力，還能指導學生運用信息技術(shù)解決實際問題，進一步提高高中信息技術(shù)教學水平。

一、算法思維概述

算法思維顧名思義就是基于算法的思維模式。算法是各種運算規(guī)則和條例的總稱，它具有唯一確定性、有序排列和有限等特點。思維是一項以人類大腦為基礎(chǔ)的生理活動，是一種來自于現(xiàn)實的意識反應(yīng)或心理反應(yīng)。算法思維訓練，實際上就是把算法邏輯和思維聯(lián)系起來，把邏輯作為思維的規(guī)律性表現(xiàn)方式，促進學生分析問題、解決問題能力的提升。

二、在高中信息技術(shù)教學中發(fā)展學生算法思維的優(yōu)點

1.有助于發(fā)展學生的數(shù)學思維

算法使人體驗到事物的順利解決，而且隨著算法的不斷優(yōu)化，人們可以更好地探索未知，更好地解決實際問題。訓練學生的算法思維，使他們能發(fā)現(xiàn)和解決數(shù)學問題，掌握更好的學習方法，作出科學的抉擇。此外，數(shù)學思維還能使學生感受未知的生活，提高學習數(shù)學的興趣。尤其對某些教學領(lǐng)域，能用計算機也能用數(shù)學方法解的問題，這種方法也是可裁用的。

2.有利于發(fā)展學生的思維邏輯性

它的邏輯分析能力主要體現(xiàn)在思維的存在和形成規(guī)律上，如一個人的說話方式、習慣等。具有良好的邏輯思維能力，才能進行科學合理的語言表達。就算法的本質(zhì)而言，它的每一步都是有序的，這也是算法的條件，通過對算法的編輯，學生可以按照一定的邏輯來分析問題，從而順利解決問題。

三、在高中信息技術(shù)教學中培養(yǎng)學生算法思維的具體策略

1.巧設(shè)問題，培養(yǎng)學生解決問題能力

人類的思維過程是反映在其語言、行為中的。它是客觀事物的具象反應(yīng)和概括，包含著客觀事物的多方面信息。又可深入分析客觀物象與內(nèi)在關(guān)系，是人特有的高級認知。高中學生的學習過程就是自身根據(jù)生活認知體驗加之所學的知識，解決一個又一個問題的過程。這種過程就是解題過程。培養(yǎng)算法思維就是要在不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中，形成既定的思維模式。解題過程中的算法思想就是在一系列具體邏輯步驟下，通過分析運算來求解問題。在信息技術(shù)教學中，教師對學生提出相應(yīng)的問題，學生根據(jù)自己較好的模仿能力，借助計算機相關(guān)軟件和程序，利用文字語言、數(shù)學符號、圖形語言等，進一步掌握算法的相關(guān)內(nèi)涵，從而培養(yǎng)學生的算法思維，使其融入到其他的學習和生活中。

2.豐富算法形式，促進學生的知識靈活運用能力

新課改的實施，要求教學策略多樣化已成為教學趨勢。因此，在信息技術(shù)教學中，教師應(yīng)鼓勵學生積極嘗試多角度的去思維算法的運用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，從而培養(yǎng)學生思維的靈活性。如，在求解最大公約數(shù)的問題中，在學習了輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)后，就可求出較大的兩個數(shù)的最大公約數(shù)。從這一點我們可以看出，算法思維對提高學生思維的邏輯性具有積極的意義，它能快速地利用算法思維來進行分析，順利解決問題。

3.充分利用信息技術(shù)資源的豐富性，培養(yǎng)學生的思維能力

老師應(yīng)該充分利用周圍的教學資源，為學生計算思維的形成打下堅實的基礎(chǔ)。同時，教師還可以通過編寫流程圖、程序半成品以及作業(yè)單、微課等來構(gòu)建課堂教學的框架。接著從總體結(jié)構(gòu)上找出適合每一位學生的學習方法，從而提高他們的學習興趣，增強高中信息技術(shù)學科學習的積極性。

比如，在課教學“數(shù)據(jù)排序”這個知識點時，以往的課堂教學只是為學生口述講解冒泡式的排序，枯燥的說教使學生產(chǎn)生反感。這時教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性，找出資源包中的排序算法和各個算法之間的適用范圍，讓學生從內(nèi)而外的理解一題多解和算法的多樣性，進而全面而有效地理解排序算法的意義，順利解決生活中的實際問題。同時，教師也可以為學生提供一些考試資源包，以鍛煉學生的知識應(yīng)用能力，達到活學活用的目的。。

4.發(fā)揮激勵評價作用，鞏固學生的算法思維能力

在信息技術(shù)教學過程中，教師應(yīng)建立多元的教學評價體系，多維度的考察學生的知識掌握水平，考察學生算法思維的運用技巧。我們可以從一下幾點入手，一是教師要把學生日常學習表現(xiàn)和最終成績相結(jié)合，把學生的課堂表現(xiàn)、解決問題的能力和編程水平納入考核的標準，全方位地評價學生的綜合能力。另一種則是通過完成學習作業(yè)和平時發(fā)展評估表，促使學生進行同學之間的互評，增強學習興趣。

比如在“遞歸解題”部分的教學中，教師要在教學目標上尋找與計算思維培養(yǎng)相關(guān)的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)具體的教學考核設(shè)計。以此方式，不但能使學生清晰、直觀地發(fā)現(xiàn)自己的問題，而且能增強反思、改正的力度，使教師能有針對性地進行課堂教學。

結(jié)論：在高中信息技術(shù)教育中，要想真正培養(yǎng)學生的算法思維，教師就必須發(fā)揮好自身的指導作用，利用一切可用的網(wǎng)絡(luò)資源，營造適宜學生學習的環(huán)境，發(fā)揮評價效應(yīng)，鍛煉學生的算法能力，以促進學生算法思維的發(fā)展。

參考文獻：

[1]趙倩倩.基于計算思維的高中信息技術(shù)課程有效教學策略研究——以“算法與程序設(shè)計”模塊為例[J].中國信息技術(shù)教育，2015（17）：140-141.

[2]彭慧玲.計算思維模式下的“算法與程序設(shè)計”教學實踐[D].四川師范大學，2013.