高中信息技術教育中的算法思維培養策略研究

田豐

摘要：對高中信息技術教育而言，如何能培養并有效提高學生的算法思維能力是教師的重點研究課題之一。在此過程中，教師既要保證學生熟練掌握專業知識，同時也要與時俱進滿足時代發展需求。教師需要更新教育理念，對教學模式進行全方位的創新，構建出一套完整的高效教學體系，為學生提供實踐操作機會，為學生的未來學習和發展打下堅實的基礎。

關鍵詞：高中信息技術教育;算法思維;培養策略

引言

隨著社會的進步和發展，在高中階段教學中，開設信息技術課程符合社會發展需求，幫助學生掌握信息技術知識，提高學生的操作能力和實踐能力。在新課程改革背景下，注重學生核心素養培養，計算思維是高中信息技術核心素養的重要內容之一，也是學生需要具備的思維方式之一。在高中信息技術課程中，教師要有效培養學生的計算思維，引導學生將計算思維與現實生活相結合，形成良好的思維習慣。

一、算法思維的教育意義

（一）提高數學思維品質

已經形成定式的算法思維是沒有缺陷的，但是我們在認真探析其形成過程時會發現，無論是處于哪一個發展階段的人，想要熟練地運用算法思維解決實際問題都需要經歷感知、觀察、分析、總結歸納這一完整的過程，他們的思維品質也隨著發現、分析、使用的過程而逐漸提升。與此同時我們還應當明確一點，所謂算法是在數學理論之上產生，因此形成算法思維也意味著數學思維品質的提高，由此更能體現出在授課過程中著重培養學生算法思維的重要性，保證學生在具有良好數學思維品質的前提下為社會做出更多的貢獻。

（二）提高邏輯思維能力

邏輯思維能力是指在做事的過程中會使用具有一般規律的思維，有具體的方法、形式和風格。在教學過程中培養學生的邏輯思維能力是一項重要任務，培養算法思維能夠有效提高教學效率。學生如果能夠經歷算法化的過程也能對算法精神有更深層的感悟，那么無論是在學習還是日常生活中都能快速梳理問題中各類信息之間的關系，最終按照固有順序進行整合，使邏輯思維能力得到有效提升。

二、高中信息技術教育中的算法思維培養策略研究

（一）夯實學科基礎，有效培養良好習慣

厚實的基礎知識儲備和良好的學習、思維習慣，是提升學生計算思維的重要基礎和前提。只有學生儲備厚實、全面的基礎知識和養成良好的學習習慣，才能做到積極地進行思考，有效地開展思路設計，從而高效地開展計算思維能力的訓練。筆者要強調的是，信息技術教師在課堂教學中既要注重學科的基礎知識講授，更要強化對學生良好學習習慣的培養。“不憤不啟，不悱不發”，只有學生儲備較多的知識，教師的點撥才會有效，進而助力學生實現更好的發展和提升。例如，在學習“數據編碼”一節時，筆者借助希沃白板提供的圖像、視頻等素材對數據編碼原理和方式進行了形象化展示，再借助講練結合的模式，引導學生一邊學習理論知識，一邊進行隨堂練習。在該過程中，筆者主要是幫助學生養成良好的學習習慣，如課前督促學生充分預習，課中要求學生認真聽講、勤做筆記，課后要求學生總結反思，從而為其后續計算思維能力的提升打下了良好的基礎。

（二）培養學生數字創新能力

所謂數字化學習與創新能力，就是個體通過選用、評估常見的數字化資源與工具，對學習資源與過程實施高效管理，進而創造性地分析和解決問題，在完成預期學習任務的同時形成創新作品的能力。數字化學習與創新是高中生必須具備的素養，因為學生在數字化學習與創新中會接觸各種類型的資源與工具，對學生學習提出比以往更高的要求。如果學生具備良好的數字化學習與創新素養，那么就能在應用中敏銳地挖掘出符合自身實際情況的信息資源與工具，進而創造性地解決問題。培養學生數字化學習與創新能力除了要求學生基于主觀層面形成良好的數字化思維，更需要信息技術教師有計劃、有目的、有組織地引導，促使學生形成系統化體驗，為更深層次學習做好鋪墊。

以“視頻信息的采集與加工”教學為例，該章節重難點知識點是完成自定主題視頻的編輯加工。教師在課前可將學生分為若干小組，每個小組借助課余與假期時間拍攝與主題有關的圖片和短視頻。在正式授課中，小組成員集思廣益探討策劃視頻編輯方案，篩選提前拍攝和選取的圖片與短視頻，再根據方案運用視頻軟件進行合成。在此過程中，要求明確設計視頻開頭與尾端字幕，視頻內容間轉換做到自然流暢。每個小組完成作品制作后可逐一展示，由教師和其他小組點評。高中生對該章節有著深厚的探究興趣，在制作視頻時自主選擇主題并通過編輯合成作品，有效增強其創造力與想象力。學生在協作與討論中明確該如何呈現高質量作品以及未來努力的方向，激發出更多新奇的創意，增強數字化學習與創新能力。

（三）強化實踐學習，促進知識的遷移性應用

信息技術教師要結合學科特色，強化實踐學習，在教學過程中設計貼近學生學習、生活的實際問題，讓學生在實踐中發現問題、解決問題，進而體驗成功的快樂。只有這樣，才能有效促進學生實現知識的遷移性應用，才能更好地促進學生計算思維能力的培養。

例如，在學習了各種編程語句之后，教師就可以為學生布置實戰化的訓練任務，如設計一個“網上購物”小項目等，既便于學生在項目編寫過程中運用所學的選擇、循環等語句，也便于他們整合基礎知識內容。在此過程中，學生會思考如何取得最優解，如何有效提升程序編寫的效率，如何讓程序更具有應用價值，如何更好地借助程序改進購物體驗等，一方面可以讓學生強化知識的遷移性應用，另一方面也便于教師在分析和總結過程中實現對學生計算思維能力的培養。

結束語

綜上所述，高中信息技術教師在開展培養學生算法思維的有關工作時一定要與時俱進、轉換思想，同時也要重視過程而非一味追求結果，不要急于求成，從而為學生提供最優質的學習環境。在此過程中，教師一定要了解班級學生的實際情況，掌握他們的學習特點和對新知識的接受能力，由此設計針對性的教學方案。教師還要重視將所授內容與生活實際事件相結合，促使學生在解決問題的過程中對算法思維產生深度認知，此后教師再為大家提供更多高難度的相關問題，讓學生在實踐中得到算法思維的提升，最終得到全面發展。

參考文獻

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