算法与程序设计教学方法的研究

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。信息技術涵盖知识点多,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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[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).