算法与程序设计教学方法探讨

2023-08-13 06:19文|
新课程 2023年10期
关键词:程序设计信息技术算法

文| 杨 丁

算法与程序设计是高中信息技术课程体系的重要选修模块,同时也是一门具有严谨性、抽象性、逻辑性和程序化的学科,是高中信息技术教学的重点和难点之一。

最近几年,随着新课改的不断向前推进,高中教学领域将现代信息技术纳入整个课程体系中,大多数高中更加注重学生的信息素养培养。算法与程序设计作为高中信息技术的重要选修课程,其在教学方面存在一定的问题,由于整个课程内容本身比较抽象、枯燥且逻辑思维相对较强,对于初学者来说理解难度较大。同时,教师还要对学生所求解的问题进行进一步的算法分析。信息技术教师应该把握算法与程序设计课程的教学本质,在新课改背景之下转变传统的教学思路和教学方法,加速建立健全教学制度,制订相关教学计划,使学生可以充分地融入课程体系之中,更好地理解理论知识,应用理论知识,培养学生的逻辑思维能力,保证他们能运用现代信息技术更好地解决现实问题[1]。

一、当前算法与程序设计教学面临的几个问题

(一)教学内容把握不准确

当前很多高中信息技术教师在开展算法与程序设计教学中对教材的重点语句进行了剖析,但缺乏关于算法核心的编程教学内容。在算法与程序设计教学中,整个教学体系当中首先会给出一般的语法模式,然后教师会对这些语法模式进行重点讲解,之后再给出具体例子。教师在课堂教学中偏重于举一反三地使用语法语句开展深入教学,而不是将语法教学与算法教学有效结合构建算法思想。由于教学内容与学生的实际生活联系不大,因此其无法激发学生的学习兴趣,加之学生对编程的了解非常有限,导致学生不知道如何去编写程序,尤其是在解决实际问题时,不知道用编程的手段来解决问题,产生无从下手的情况。

(二)课堂教学模式固化,跟进教学理念

近些年,随着新课程教学改革的不断向前推进,现代化的教学理念、教学方法在各个学科得以有效推广和应用,但在高中信息技术课程当中,一些信息技术教师没有跟进新的教学理念。高中信息技术属于选修课,所以一些信息技术教师认为这门课并不重要,他们对信息化教学的整体结构认知不到位,教学中也不能结合新课改的现实需要对其进行改革,始终采用传统的教育方式,这些都不利于教学效率的提高。

在课堂教学时,一些教师仍然固守着传统的、以教师为中心的教育方式,普遍采用先讲后编或者先听后编的方式,导致学生参与学习的积极性不足,产生厌倦心理。教师和学生互动过程中,也缺少行之有效的方式,因此不能帮助学生获得更多的知识和有效的学习方法,这也间接影响了学生对算法与程序设计课程的学习兴趣。

因此,教师要从信息技术这门学科核心素养出发,把握其教学目标。算法与程序设计的重点在于“设计”,算法与程序的设计强调逻辑的严谨性、高效性,教学过程中不能把程序当成设计,也不能把算法当成设计。

(三)业务知识、能力欠缺,警惕教学误区

对于初学者来讲,算法与程序设计课程是一门逻辑性和抽象性相对较强的课程。学生学习信息技术的起点低,知识面窄,对算法、程序、设计的概念缺少很好的理解,而部分教师也并不能很好地区分它们的不同之处,这就需要提升信息技术教师的业务能力,结合教学的实际情况对算法与程序设计展开教学。

教学中,教师要先理解概念。算法不等于程序,算法可以用文字表达,可以用图形表达,也可以用IE流程图表达等。算法是一种思想,是一种逻辑结构,是用以解决问题的方法。程序是算法的一种表达方式,也可以用数学的方式、实践的方式去表达。程序不是唯一的表达方式。而算法与程序设计,说的是如何找到一种解决实际需求的算法,最后用程序的方式来表达的一种过程。

同时,教师要摆脱教学误区。在操作或者解决实际问题时,语法错误或者逻辑错误是十分常见的,但教师在教学本模块内容时,不能把重心放在这个地方。教师需要提醒学生及时进行自我改正,培养其发现错误的能力。教师也不能陷入语法教学的误区,要把重心放在培养学生的整体设计思维和教学设计上,要思考如何引导学生形成解决问题的信息思维。

二、算法与程序设计教学方法

(一)构建联想教学模式,重新构建知识结构

高中信息技术课程当中的算法与程序设计是按照理论、实践语句和程序的顺序安排的,通常情况下教师在课堂上往往会讲解本节课所涉及的理论知识,包括算法的概念、算法的描述方法、流程图、画法等,然后再讲解具体的算法操作程序[2]。但由于很多高中生在初中阶段并没有接触过算法与程序设计的相关内容,学习新知识的难度相对较大,很容易丧失学习兴趣,所以要求教师在教学过程中必须改变传统的教学管理方式,采用联想教学方法,以更好地加深学生对知识点的理解。所谓的联想教学方法,就是在教学过程中让学生根据已有的信息技术知识开展针对性的联想,激发学生的逻辑思维,以此来提高课堂教学效率。

例如,在进行计算机解决问题步骤分析时,教师可以利用之前所学习的程序设计语言来进行进一步的算法描绘教学,运用VB 语言来编写程序,让学生进行观摩,并综合运用之前所学数学知识初步判定程序代码的运用是否合理。最后让学生自行总结解决问题的过程,并用文字或图形表示出来。学生总结的过程,实际上就是设计的过程;学生思考的过程,就是信息思维的培养过程。通过联想教学,学生能够将前后所学知识进行有效的串联,加快构建完善的知识体系,提升学习兴趣和学习效率。

(二)注重实践教学,提高学习效率

算法与程序设计虽然具有较强的逻辑性和理论性,但是其更加具有实践性,通过实践操作,能够让学生将课堂上学习到的理论知识综合应用到解决问题的过程中。课堂上教师的讲解和示范操作是学生掌握新知识的一种主要方式。随着新的教育理念以及教学方法的不断完善,传统的教学方式已经不能适应课程教学的实际需求,这就需要教师在理论教学的基础上融入更多的实践教学内容,以锻炼学生解决问题的能力。实践教学是巩固和检验理论知识的重要学习方式和有效途径。通过理论知识的学习,学生能够初步掌握基本的算法和程序设计的相关知识。在这个基础上,教师可以为学生提供相应的设计练习习题,以此检验学生所学习知识的扎实性以及是否能够应用理论知识来解决实际问题[3]。在实践操作过程中,知识是基础导向,知识的应用是教育教学的重要目标。

很多教师在完成一个章节知识点的教学之后,往往会急于开启下一章节知识的学习,这容易忽视学生对学习内容的掌握程度。所以在实际教学期间,教师不能急于开展新内容的学习,要引导学生对前面所学习的内容进行进一步的巩固训练,通过练习题加深学生对知识的理解和认知。只有打好基础,学生的学习效率才会更高。例如,在进行选择结构学习时,教师可以为学生创造一个良好的学习环境,更好地引领学生进入课堂。教师在课堂教学中可以运用实际案例引导学生进入课堂学习。

例如,怎样查找出第一宇宙速度,如何实现通过输入飞船速度来让程序判定飞船是否能够进入深空,并给出具体的流程图。教师和学生一起讨论并画出运行流程图。通过具体的事例,教师能够引导学生更好地归纳相关知识,同时给出例句,和学生一起分析每一个例句表达的含义,归纳出IF 语句格式。为了检测学生的整体学习成效,教师可以给出判定飞船是否能够升空的VB 程序半成品,让学生对半成品进行进一步的编程处理,及时发现其中的问题并形成完善的程序。在实际操作过程中,教师可以根据学生对IF 语句格式和VB 程序的设计掌握情况进行相应的调整。

在实践中,学生能够将课堂上所学习的知识转化成操作技能,加强对选择结构的了解。这样学生能更好地理解课堂上学习到的编程知识,也能够切切实实地感受到信息技术对我们生活的改变。

(三)利用游戏教学提升学习兴趣

游戏化的教学方式是提高课堂教学主动性、提高教学效果、激发学生学习热情的一个主要途径。采用游戏的形式开展教学时,通过教师与学生、学生与学生之间的游戏互动,可以使学生更好地了解有关算法和编程的知识,从而达到信息技术教学的目的。有条件的学校在算法教学中可以利用实验的手段来解决实际问题,以达到实践训练的目的[4]。算法与程序设计是一门实践性和操作性相对较强的课程,兼具理论性和抽象性,所以教学过程中要尽可能让每一名学生都能够上机操作。教师在选取教学案例时一定要保证所选择的内容能够更好地贴近学生的生活,便于学生理解和记忆。所选择的案例本身兼具趣味性和引导性,这样才能够吸引学生的关注,激发学生的探求心理和探知欲望。

在传统教学模式下,很多学生对算法与程序设计存在畏难情绪和恐惧心理,觉得课本上的知识过于枯燥、过于抽象,难以理解。而游戏教学法对学生克服恐惧心理有很大的帮助,它可以让学生的逻辑思考、发散性思维得到更深层次的刺激,让学生在学习信息技术过程中自信和热情得到提升,同时还可以让他们的交流能力得到提高。比如,在进行算法和算法描述的教学时,教师可以使用一些有趣的智慧题来激发学生对问题的兴趣。

如可以利用羊和狼过河的故事,让学生在课堂上进行有效的探讨。有学生会提出先让人、羊过河,之后留下羊,人返回,再让人、狼过河。不同的学生会给出不同的过河方案。游戏教学法能够引导学生在课堂上进行更多的思考,更好地总结算法的概念、算法设计以及如何进行计算。最后,教师可以对课堂内容进行针对性的评价。游戏的方式可以让学生对问题展开针对性的讨论,这样可以调动学生的学习热情,让他们快速地进入学习状态中。

(四)分层教学凸显教学作用

高中阶段的学生受到学习基础、自学能力、学习背景等诸多因素的影响,因此,在开展算法与程序设计教学中,教师必须因材施教。分层教学就是一种以学生为导向的教育思想,它根据学生的能力、智力水平、现有的知识程度,将学生划分成若干小组,并实施不同的教学方案。分层教学能够更好地解决学生关于信息技术学习的个体差异。在进行分层教学时,教师要充分考量不同学生之间的个体差异,制订不同的教学方法和学习目标,改变过去单一、呆板的任务布置方法,将任务分为必做任务和选做任务,让学生根据自己的学习能力选择完成。开展分层教学,既能够提高教学效率,保证学生更加主动地融入课堂教学中,还能够促进学生的个性发展。

三、结语

在算法与程序设计教学中,教师要提高自身的专业素养,改变传统灌输式的理论教学方式,制订行之有效的教学计划,从整体认识的结构上规划,以培养学生信息思维为目标进行教学设计。这样不但可以在某种意义上提升算法与程序设计的教学效率,而且可以激发学生对这一课程的兴趣,所以,中学信息技术教师要运用多种途径、多种方式探索新的教学思想、新的教学方式来适应新的课程标准要求,给算法与程序设计这一课程的教学带来新的生机、新的思维,最终实现对学生信息素质的全面提升。

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