浅谈在信息技术教学中如何有效开展算法教学

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  【摘 要】处理信息的方法有多种,除了可以使用通用的工具外,我们还可以使用编程来解决问题。在程序设计中,算法具有十分重要的地位。只有理解与熟练地掌握各种算法才能设计出良好的程序,对各种复杂多样的信息进行处理。因此如何有效地开展算法教学成为信息技术教学中一个非常重要的课题。
  【关键词】算法 信息技术
  信息的处理方法有多种,我们可以使用多种方法进行信息的处理。除了可以使用现有的通用工具,也可以通过编程来解决问题。因此程序设计教学就成为高中信息技术教学的一项重要学习内容。在程序设计教学中最重要的问题其实不是程序语言而是算法,因此算法教学在程序设计以及信息技术教学中占有重要的地位。
  在信息技术教学中算法的教学占据着十分重要的地位。虽然高中数学中也有算法的教学,但和信息技术中的算法教学还是存在着一定的差别。数学中的算法教学它是一种单纯的算法处理,而信息技术中的算法教学必须结合考虑计算机的运行特点,即这种算法在计算机中是可实现的。算法的教学存在着一定的困难,原因有多方面,既有主观原因也有客观原因,那么如何才能更为有效地开展算法教学呢?对于这个问题各位学者与前辈都见仁见智,笔者根据多年的教学经验提出自己的一点浅陋之见。
  程序设计教学是高中信息技术教学中一项很重要的学习内容,很多学生对于程序设计既感觉到神秘又感到害怕。总觉得程序设计很难学,其实每个智力正常的人,都应该拥有用电脑进行程序设计的本领,但为什么很多人都只能徘徊在程序设计的大门之外呢?这绝对不是他们不够聪明,只是还没有找到将日常的思维方式转换成计算机的工作流的窍门。而这个窍门就是算法即程序算法。可以这么说,如果将写程序和练武功做比较的话,那算法对于写程序而言就是内功基础,乃编程根基之所在。只有将算法学好,熟练掌握各种算法的基本思想与实际运用方法才能在程序设计中得心应手。在信息技术教学中如何有效开展算法教学一直是一个十分棘手的问题,也是一个值得我们信息技术教师去探讨与交流的问题。
  对大部分学生来说,算法这个名词可能很陌生,但算法的应用对学生来说却并不陌生,只不过我们平常没有意识到而已。我们日常生活中碰到的许多问题都是按照一定的要求来完成的,这其实就是一种算法;可以这样说我们的日常生活都离不开算法。从小学开始我们在进行数学运算时所遵循的一系列规则,例如四则混合运算中的先乘除、后加减的规则,括号运算的处理规则等,这些其实都是学生最初接触到的算法实例。在生活中也离不开算法。算法的实质是将人的思考过程处理成计算机能够执行的步骤,进而转化为可执行的程序。在实际教学中教学的难点是对算法概念的理解和对算法的描述,尤其是对一些特殊算法的理解与掌握,由于学生初次接触,更加难以掌握。这种状况更值得我们来关注,在教学中更需要有针对性地来进行教学设计才能完成这些算法的实现。所以在教学过程中,我们首先要打破学生对算法的神秘感和害怕感,让我们的学生认识到算法其实和我们每一个人的生活都息息相关,我们不管是在解一些数学难题还是进行日常生活,我们都在有意无意地利用着算法,只不过没有意识到而已。
  在算法教学中,教师还应按实际情况来开展算法教学,使学生更好更快的接受算法的基本思想与含义,不能单纯地就算法去讲解算法,为了学算法而学算法。通过对算法的学习引导学生明白这样一个道理,每一个算法的实现都是为了解决一种或一类现实的问题,不会有一种空洞的不依附于任何一种现实而存在的算法。这样在理解算法含义的基础之上才能更好的学习与掌握算法。例如求一元二次方程的解的算法过程,学生通过数学求解到使用自然语言描述出算法而后写出程序,并能够编成计算机可以执行的程序让计算机执行并解决问题。这样便使学生理解了算法与解数学题的对应过程,感受到算法的真实的含义,从而写出正确而完整的程序。在理解算法的基础上,结合实际,使学生能更进一步的领会算法的实际价值。在建立了算法的概念以后,教师可以通过进一步介绍学生熟悉的例子,并尝试着让学生自己列举算法的例子,帮助学生进一步领会算法的思想。接着通过设计具体的算法实现来进一步验证算法。例如判断一个自然数是否为素数,首先要求学生使用自然语言描述算法,素数的判断方法在数学的学习中学生已经知道,最基本的算法为穷举法求解,对这个问题学生已经非常熟悉。接着让学生尝试用自然语言表达出算法的过程来,描述出具体的算法后,再进一步尝试实现程序设计的解决方法,而不是要求直接写出程序来。通过这样的教学使学生体会到程序设计的基本思路,为今后更进一步的软件设计打下基础。
  总的来说,对于高中生来讲,算法与程序设计的学习有一定的难度,特别是其中的算法的学习相对来说比较困难。所以在教学中应根据高中生的学习实际情况以及他们的身心特点来开展教学,按照高中生的实际智力知识水平进行相应的教学设计,只有这样才能更有效地开展算法的教学。
  【参考文献】
  [1]信息技术教学与创新思维培养. 北京大学出版社.
  [2]算法与程序设计. 教育出版社.
  [3]算法导论. 机械工业出版社.
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