用算法和程序设计来解决生活中的实际问题

陈盼

摘要：在高中信息技术课程中，算法和程序设计模块的教学目的是培养学生的计算思维和逻辑思维能力，把大问题分解成几个小问题，然后用算法和计算机语言解决问题。这个模块的教育可以激发学生的学习兴趣和智慧，推动综合素养的提高，在解决问题的过程中提高信息素养。

关键词：算法;程序设计;生活;实际问题

前言

程序算法是对特定问题求解过程的描述，是指令的有限序列，每条指令完成一个或多个操作。通俗地讲，就是为解决某一特定问题而采取的具体有限的操作步骤。同一问题可用不同算法解决，而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。因此在我们的日常生活中，很多问题都会用到算法与程序的设计来解决。

1 算法和程序设计的教学现状分析

1.1学习兴趣不高，缺乏主动思考

由于“算法与程序设计”模块的内容相对抽象和枯燥，且教师仅引用教材中的案例，以致于使得学生的学习兴趣欠缺。如果学生对某些内容感兴趣，他们会继续专心致志地探索下去，这可以推动学习效果的提高，而学生的学习有成就感，可以再一次激发学生的学习兴趣。学习兴趣和成就感是相辅相成的，所以教师应该在课堂上积极激发学生的学习兴趣。另外，如果一个学生只是在课堂上全心全意地听课，没有主动积极地思考，他只能在一个浅层的知识点上理解。但是，当学生自发地想到一个问题时，他们实际上是在重构知识，重构的知识在大脑中的印象很深。因此，在教学时，教师要为学生创造更多的机会，让他们主动思考，以自己的方式发展知识，进行重新配置[1]。

1.2学习效果差

因为“算法与程序设计”模块的教学相对枯燥，所以如果教师没有激起学生的学习兴趣，学生们也就不会积极思考问题，所以在“信息技术基础”和“多媒体技术应用”模块相比，学生的学习效果相对下降很多。经过调查，近90%的学生只要遇到稍微困难的“算法和程序设计”问题，就会放弃，可知学生的学习效果有多差。

2使用“算法与程序设计”解决生活问题的优势

2.1激发学习兴趣

为了使学生对课堂学习产生浓厚的兴趣，使课堂变得生动有趣，必须用内在动机激励学生积极学习。研究表明，人们通常对特别新鲜或熟悉的事物感兴趣。来自学生生活的例子无疑是学生熟悉的，可以激发学生的学习兴趣。例如，在介绍if句子时，从学生们关心的身高问题开始，设计了未来成人的身高预测事例。由于学生强烈的好奇心，他们对设计表现出极大的兴趣。案例的选择要考虑案例是否能刺激学生的知识求知欲，是否能培养学生的理解和应用能力，是否能提高学生的分析和解决问题的能力。教师要仔细选择与学生生活相关的案例，也要以课程标准为基础。例如，在上述身高预测案例中，由于对学生在本课程中使用的案例感兴趣，作者可以利用这种情况研究本课程的主要内容，即选择句if语句的格式和功能。这比传统的编程教育要好得多，传统的编程教育基本上是从解释语法规则开始的。在运用算法和程序设计后，学生既有完成课程的成就感，又有书写简单选择结构的能力。

2.2 提高学习效果

当教师在日常生活中进行案例研究时，可以采取以下教学程序：创始情境、任务呈现、分析任务、结论指导、教学任务完成、评价总结。通过这样的教学设计，要求学生能自主探索知识。因此在教学时，教师要多引进生活中的生动事例，创建适当的情境，激发学生的学习兴趣，使学生有内在的学习动机，能自主探索有关的知识，培养学生的编程设计能力，以及达到“算法与程序设计”课程标准的要求。

2.3生活案例分析

“元旦评分”案例是针对排序算法设计的，主要针对冒泡排序，根据新课标的需求，编写了“冒泡算法实现程序”的教育目标，以便更容易地理解冒泡排序算法的基本思想和原理，更重要的是，能使用vb语言编写一个简单的程序冒泡排序。明确教学目标后，按照上述设计流程选择案例题目，这些知识点的排列顺序与学生的日常生活息息相关。例如，学生每次考试后的成绩顺序，选择科目的顺序，以及一些比赛的表现顺序等等。经过实际调查后，了解到比赛的排名更受学生欢迎，而其中元旦表演是学生最有趣、最热情的活动。以“元旦表演”为主题，学生可以利用信息技术解决现实问题，感受知识与生活的联系。因此以“元旦评分”为主题，设计了界面和功能，以生动有趣且喜庆的元素设计界面，如图1、图2。功能设计为：按下“评分输入”按钮，弹出输入框，输入每位评委的评分，计算作品的平均分作为最终评分。点击“排序”后，作品根据最终得分从高到低排序[2]。

3 结语

综上所述，通過对“算法与程序设计”模块的教学进行分析，得出一套具体的教学设计方法，以达到预期的教学目的，并通过一系列的算法和程序设计学习，运用到日常生活，以算法和程序设计的方法，更快更有效地解决生活中的实际问题。

参考文献：

[1] 孙丽. 基于计算思维培养的小学生不插电编程设计——以校本课程《生活中的算法》为例[J]. 中国信息技术教育， 2021，5（19）：2-3.

[2] 吕苏江. 基于学科核心素养的高中信息技术专题式教学设计——以算法和程序设计中”分支结构”教学为例[J]. 新课程导学， 2020，3（26）：21-22.