算法与程序设计教学方法的研究

何启明

摘 要：在高中信息技术“算法与程序设计”教学中，数学教学方法与程序设计关系密切。如何在教学中采用科学教学方法、激发学生兴趣、提高学习效率，是算法与程序设计教学需要解决的首要问题。

关键词：算法；程序设计；教学方法；信息技术

中图分类号：G420；G633.67 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2016）08-0071-01

高中信息技术旨在提升学生整体信息素养，使每一位学生具备使用计算机解决实际问题的能力。作为高中信息技术选修模块之一的“算法与程序设计”，是信息技术教学的重点。程序设计具有抽象性、复杂性等特点，运用计算机解题，必须要正确理解题意，进而寻找并设计解决问题的方法。算法是程序设计的重要组成部分，是学习程序设计的关键。所有问题的解决，都要基于对有效数据的组织、寻找和计算。当前，程序设计教学中存在着教学方法单一、内容多等问题，教师必须在教学实践中探索、创新教学新方法。

一、联想教学，构建知识结构

“算法与程序设计”文本材料，是按照“理论+后实践、语句+程序”的顺序安排的。通常情况下，教师授课往往先讲解理论知识，如算法概念、算法描述方法、流程图画法等，然后再讲解具体算法程序。然而，很多学生以前没有接触过算法，新知识学习起来较困难，从而易丧失学习兴趣。因此，必须改变传统教师讲授为主的教学方式，在学习信息技术时运用联想教学法。所谓联想教学法，就是在教学中让学生根据已有知识储备展开联想，从而激发学生思维，提高课堂教学效率。信息技术涵盖知识点多，且涉及面较广，零散的知识点识记起来很麻烦，学生遗忘的速度也很快，联想教学法能很好地解决这一问题。在学习完一章内容后，让学生运用联想法回想之前所学相关内容，并将知识点串联起来，列出提纲，构建算法知识体系和程序设计知识体系。一位教师在讲“计算机解决问题的过程”时，没有直接引入计算机问题解决的各个环节和过程，而是引导学生思考：“在数学教材中，有许多信息技术应用的探究活动，如指数函数y=ax的函数图像，y=ax2+bx+c图像，探究系数a、b、c对函数图像的影响，你是如何解决的呢？”学生们议论纷纷，透过联想，结合以前所学，给出了不同答案。有同学说：“这样的题型可以用Excel解决，用表格简单方便，一目了然。”还有学生说：“可以用几何画板的形式解决，几何画板能实现快速绘制，使用快速方便。”教师用Excel形式讲解“绘制函数图像”，让学生在观看演示中理解做题技巧和方法。在分析计算机解决问题步骤时，教师利用之前所学程序设计语言来描述算法，选用Visual Basic（VB）语言来编写，并让学生观摩过程，运用之前所学数学知识，初步判断程序代码语句作用。运用联想教学，学生能将前后所学相关知识串联起来，构建相应知识结构体系，提高了学生的学习兴趣和学习效率。

二、实践教学，增强学习效率

当前，教师讲解、操作演练是学生获取知识的重要途径。但随着教育教学的发展和新课改的深入推进，该方法已经不能适应教育发展需要，实践教学逐渐进入人们的视野。实践教学法是巩固和检验理论知识学习的重要方式和有效途径，透过理论知识的学习，学生已经初步掌握算法和程序设计相关知识。在这个基础上，设计相应练习题，以此检验学生所学知识。知识的掌握是基础，知识应用是教育教学的最终目的。教师是学生学习的引导者，要充分发挥好教师的引导作用。教师在设计讲解完一个知识点后，往往急于讲解下一章内容，忽视了对学生所学内容的检验。在实际教学过程中，教师不要急于学习其他内容，要对所学知识进行巩固训练，出示练习题，让学生在训练中加以巩固。只有打好基础，学习才会更有效。在学习“选择结构”时，教师创设学习情境，激发学生兴趣导入新课。教师运用具体实例引导学生查找出第一宇宙速度，给出问题：“如何实现输入飞船速度，程序判断飞船能否升空？请分析并给出流程图。”教师和学生一起讨论，并画出运行流程图。通过具体的事例，教师归纳出相关的知识，同时给出例句，和学生一起分析每行语句的含义，并归纳出IF语句格式。为了检测学生所学的成果，教师给出“判断飞船能否升空”VB程序的半成品，让学生解决编程中出现的问题，进一步完善程序。在实际操作过程中，学生对IF语句格式和功能理解掌握较好，实践练习部分的难度呈现梯度化。教师讲解是一回事，学生动手实践操作又是另一回事。在实践中，学生将课堂所学知识转化为操作技能，增强了对选择结构的理解和学习效率。实践教学法能让学生理解感知所学内容的本质，让学生切实感受到学习信息技术的乐趣。

三、游戏教学，激发学习兴趣

游戏是学生的天性，游戏教学法就是以游戏的形式开展教学。在教学过程中，通过师生之间、生生之间的游戏互动，让学生学习掌握算法和程序设计相关知识，达到学习训练的目的。在算法教学过程中，利用实验解决具体问题，学习基本逻辑结构，并且尽量让学生上机操作。在选取教学案例时，一定要选择贴近生活实际的典型例题，便于学生理解识记。事例本身要具有趣味性、能吸引学生眼球，激起学生的好奇心和探索意识。很多学生对程序设计和算法学习存在畏难情绪和恐惧心理，觉得这些知识太难理解，根本学不会。游戏法对这类学生尤为有效。透过游戏，可以激发学生的发散思维，增强学生学习信息技术的信心，培养学生的交际能力。一位教师在讲“算法和算法的描述”时，用趣味智力题激发学生探索解决问题的兴趣和能力。教师给出具体引导：“有一个牧羊人带着一头羊、一只狼和一棵大白菜准备过河。他找到一只很小的船，每次只能带一样东西过去。可是如果狼与羊单独在一起，狼会吃羊，让羊与白菜在一起，羊会吃白菜，牧羊人该如何过河？请设计一个可行的方案。”学生七嘴八舌议论起来，有人说：“首先人、羊过河，人返回，留下羊；人、狼过河，人和羊返回，留下狼；人和菜过河，人返回，留下菜；最后，人和羊过河。”还有人想到其他方案，学生纷纷举手发言。利用游戏教学，引导学生认真思考，总结出算法概念、算法设计以及如何选择计算方法，教师对活动方案做出合理评价。通过游戏法，学生对问题开展讨论研究，充分激发了学生的积极性，使学生很快进入学习状态。

四、分层教学，凸显个性发展

高中生的知识基础、自学能力、学习背景等因素，决定了算法与程序设计教学方式必须“因材施教、科学创新”。分层法是一种面向全体学生的教学方法，根据学生的能力水平、现有知识和潜力倾向将学生分为若干小组。分层法能有效解决高中生存在的个体差异。受学校基础设施、师资水平等因素的影响，初中阶段学生计算机水平参差不齐，升入高中后，学生的个体差异更明显。因此，在分层教学时，必须充分考虑学生的个体差异，制定适合不同学生的教学方法和学习目标。教师要改变以往单一、呆板的任务布置方法，将任务分为必做任务和选做任务两大类，必做任务的题型属于基础题，适用于所有学生。选做题型则是课堂相关知识的扩展和延伸，题型难度较大，只有少部分学生能做出来，对于选做题型教师不做硬性规定，学生量力而行。开展分层教学，既提高了教学效率，更促进了学生主动发展和个性发展。在学习“程序和程序设计语言”时，教师先给出“求半径为r的圆的面积”的程序，让学生观察程序的组成结构及其功能，同时思考“程序共有多少，每一行的作用”。透过上述展示，学生能够明确程序代码共有7行，每一行都是VB的语句，VB程序就是由一组语句组成。教师讲解常量、变量、运算符号、函数和表达符号等相关概念，采用多种教学方式开展教学，让学生充分理解基础知识，解决个体差异。整个教学活动充分考虑了不同层次学生的需求，教学效果很突出。在布置作业时，让学生完成两个小程序的设计以及思考题，培养学生的综合能力。布置的练习题分为两大部分，即必做题型和选做题型两大类，在必做题型中，教师用相应符号标记出难易度。这样的分层教学，是值得借鉴的。

五、结束语

总之，程序设计过程包括很多不同阶段，高效的教学方法能够提升算法与程序设计教学的效果和质量。不同教学方法能够解决教学中存在的不同问题，教师要通过各种尝试，研究信息技术学科教学新模式的方法，完成新课标对高中信息技术课程的目标和要求，为信息技术的发展注入新活力，促进学生的成长。

参考文献：

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[2]张亚明.高中《算法与程序设计》游戏化教学模式设计[D].南京师范大学，2008.

[3]滕丽莹.浅谈算法与程序设计教学中如何激发学生的学习兴趣[J].延边教育学院学报，2014（04）.