基于算法实验教学的高中数学优课开发策略

任建宝 刘辉

【摘要】算法是高中数学的重要内容，在算法的教学过程中结合上机实验既是创新教学之举，也与“一师一优课，一课一名师”活动中的教学设计要求相吻合.在相关优课的开发过程中，应该注意自主性、探究性、互动性、合作性和评价性等策略.

【关键词】算法;实验教学;高中数学;优课;策略

【基金项目】山西省教育科学“十三·五”规划课题“基于算法的高中数学实验教学研究”（GH-17306）;山西省教育科学“十三·五”规划课题“提升区域教研的有效性策略研究”（课题编号：GH-17279）.

一、研究背景

“一师一优课，一课一名师”是教育部主导的以信息化和现代化教育为背景，以“互联网+教育”为前景的大型教学和研究活动，对全国各地信息化教学和教科研水平的提升有巨大作用.通过几年的努力，国家“一师一课”平台上拥有了上万节优课视频，这些优课包含了中小学所有学科，涵盖了各学科的部分章节，为全国各地提供了较多的优质教学资源，也有力地推动了各地教育信息化工作的进展[1].2018年1月11日，教育部办公厅发布了“2018年‘一师一优课、一课一名师活动方案”（以下简称“方案”）[2]，启动了新一轮的“一师一优课，一课一名师”评选活动.方案中明确指出：“教师所提交的网上晒课内容应包括：一堂利用信息技术开展课堂教学的完整教学设计”.这就意味着晒课的教学活动中，必须使用信息技术，而且要将信息技术与教学活动深度融合.

二、算法实验教学的意义

在高中数学的优课开发中，可以与信息技术结合的案例有很多，比如，可以利用几何画板进行动态图形演示，利用几何画板进行几何体的旋转与组合演示，利用图形计算器可以让学生参与图形的绘制与零点的探究等.然而在新课标的算法教学实践中，算法虽然源于计算机编程，但在教学过程中让学生进行上机实验的活动很少.受高考算法考查方式的导向、计算机机房与教师的编程水平的限制等原因，教师更偏向于从理论方面进行算法的讲解.所以教师可以以此为突破点，设计算法的实验教学优课，既与“方案”中的教学设计要求相吻合，又能起到创新教学的效果.

三、优课开发策略

（一）自主性

在教学设计以及教学实践过程中，要以学生为主体，促进学生的自主发展.比如，可以采用翻转课堂的教学模式，首先让学生先自主学习算法知识，然后思考相关问题，在实验课中让学生带着问题进行上机实验，这样可以保证学生自主学习的时间.在上机操作中也可以让学生先行进行上机实验，学生有问题再进行解答.总的说来就是在教师的引导下，让学生根据自己的认知和意愿进行学习和实验，保证充足的自主学习和实验时间，从而保证学生学习的自主性.

（二）探究性

上机实验的目的就是让学生进行探究.比如，算法中各种逻辑结构的运行原理，各种运算符号的优先级等.比如，循环结构中的直到型和当型循环是算法学习中的一个难点，通过上机实验，可以让学生输入两种结构的程序代码，通过改变条件得到不同的运算结构，从这个过程中理解两种模型的区别与联系.再比如，运算符中的“/”和“＼＼”的区别，学生通过输入不同的数字利用两个符号分别进行运算，探究两种符号的作用.当然，学生还可以通过上机验证自己编写好的程序，比如，验证某一年是平年还是闰年，可以有多种方法，学生根据自己设计的算法进行上机验证，探究其正确性.

（三）互动性

在实验教学中，教师应该与学生展开充分的互动.教师可以通过教学平台展示学生的成果，也可以为学生展示典型的错误引发学生的注意.在学生有问题时及时给予解答和帮助.除此之外，教师应该加强巡视，了解学生的掌握情况，及时调整教学策略，为不同水平的学生制订不同难度的任务，讓更多的学生被关注，从而达到注重学生差异，能调动不同层次的学生积极参与的目的.

（四）合作性

上机操作学生可能需要更多的帮助.在平时的教学活动中，学生有疑惑可以先跳过接着往下听，但在上机操作中，一旦学生有一个符号输错，程序就可能不能运行，所以学生需要得到及时的帮助.教师除了自己对学生进行指导外，可以发挥小组合作的作用，将学生按信息技术能力和算法认知水平的强弱进行分组，在小组内出现问题可以先在小组内自行讨论解决，万一不能解决再请教教师，这样可以降低教师的劳动强度，发挥学生的积极性，培养学生的合作能力.

（五）评价性

“一师一优课、一课一名师”活动优课评价指标中的一条评价指标是：信息技术应用能有效支持学生学习、师生互动和教学评价.这意味着信息技术在优课中的一个重要体现是进行教学评价.在传统的多媒体教学中应用信息技术进行评价较难实现，但是在算法的上机实验中，可以借助程序验证系统对学生编写的程序进行运行和检查，还可以借助考试系统随机分发给学生试题，让学生通过在线考试系统进行答题，即时给出成绩和评价.

四、结 语

将信息技术应用于数学课堂教学是一个非常具有研究价值的主题，而在算法模块的教学过程中用上机实验的方式进行教学是一种比较有创新性的教学模式，如果将其应用于优课开发，应用上述原则进行教学设计，则能使所开发的优课符合新课标的教学理念并且具备较强的创新性，也能为高中数学的实验教学提供很好的范例.

【参考文献】

[1]周清松.一师一优课的问题及思考[J].中小学电教，2017（10）：18-20.

[2]教育部.教育部办公厅关于开展2018年“一师一优课、一课一名师”活动的通知[EB/OL].http：∥www.moe.gov.cn/srcsite/A06/jcys_jyzb/201802/t20180201_326327.html.