劉華
摘要:隨著信息技術在高中教學中的普及應用,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教育中的培養(yǎng),以進一步提高高中生算法思維水平。
關鍵詞:高中信息技術;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解決實際問題,進一步提高高中信息技術教學水平。
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的生理活動,是一種來自于現(xiàn)實的意識反應或心理反應。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、在高中信息技術教學中培養(yǎng)學生算法思維的具體策略
1.巧設問題,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。在信息技術教學中,教師對學生提出相應的問題,學生根據(jù)自己較好的模仿能力,借助計算機相關軟件和程序,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,在信息技術教學中,教師應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.充分利用信息技術資源的豐富性,培養(yǎng)學生的思維能力
老師應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。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、微課等來構建課堂教學的框架。接著從總體結構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
在信息技術教學過程中,教師應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)相關的內(nèi)容,創(chuàng)設具體的教學考核設計。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。
結論:在高中信息技術教育中,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)絡資源,營造適宜學生學習的環(huán)境,發(fā)揮評價效應,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課程有效教學策略研究——以“算法與程序設計”模塊為例[J].中國信息技術教育,2015(17):140-141.
[2]彭慧玲.計算思維模式下的“算法與程序設計”教學實踐[D].四川師范大學,2013.