高中信息技術(shù)教學(xué)中的算法思維培養(yǎng)探討

楊新梅

摘要：信息技術(shù)的普及使得計(jì)算機(jī)思維已經(jīng)逐漸成為思想培養(yǎng)的主流，作為信息處理技術(shù)的核心思想之一，算法思維的培養(yǎng)是當(dāng)下計(jì)算機(jī)技術(shù)課程的重要內(nèi)容之一。在高中計(jì)算機(jī)教育中，將算法語言和程序作為計(jì)算機(jī)技術(shù)培養(yǎng)的一部分，研究其教育價(jià)值及如何培養(yǎng)學(xué)生算法思維是教師在教學(xué)過程中需要著重考慮的問題之一。本文基于算法思維特點(diǎn)，從計(jì)算機(jī)教學(xué)角度闡述如何在計(jì)算機(jī)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的算法思維能力，深度挖掘在計(jì)算機(jī)教學(xué)中算法思維培養(yǎng)的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；算法；思維；培養(yǎng)

G633.67

社會(huì)逐步的發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入各行各業(yè)，乃至千家萬戶，我國(guó)教育領(lǐng)域?qū)W(xué)生的信息技術(shù)能力的要求也逐步提高，對(duì)計(jì)算機(jī)的操作與技術(shù)正握已經(jīng)成為每個(gè)學(xué)生的必備能力之一，更成為了社會(huì)衡量人才能力的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同地區(qū)的發(fā)展不同，在信息技術(shù)的教育中除硬件設(shè)施匹配程度不同，更多的也在于信息技術(shù)教學(xué)中，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握及相應(yīng)思維的培養(yǎng)。

一、算法

美國(guó)計(jì)算機(jī)專家克努特曾定義：算法就是一個(gè)有窮規(guī)則的集合，其中規(guī)則規(guī)定了一個(gè)解決某一特定類型的問題的運(yùn)算序列。我們基于這個(gè)定義可以給算法以新的理解。將其看做若干個(gè)最基本的操作和對(duì)應(yīng)的規(guī)則作為元素而組成的集合。也就是說，算法是把若干個(gè)基本操作按照一定的順序和規(guī)則進(jìn)行操作從而形成的一個(gè)序列。所以，對(duì)算法的學(xué)習(xí)實(shí)際上就是學(xué)習(xí)一種如何構(gòu)造解決一系列問題的能力及對(duì)應(yīng)的操作方法。學(xué)生在高中計(jì)算機(jī)教學(xué)中學(xué)習(xí)算法與程序設(shè)計(jì)時(shí)，就是通過自身能力設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法進(jìn)而運(yùn)用某種計(jì)算機(jī)語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)問題的算法的完成。在信息教育中算法思維的培養(yǎng)與數(shù)學(xué)教學(xué)基本相同，有很多共同之處，將算法思維的培養(yǎng)過程可以看做是一類思維訓(xùn)練的工具，在運(yùn)用過程中培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。

所謂思維就是人腦在生活學(xué)習(xí)過程中對(duì)客觀的事物產(chǎn)生的一種概括，或者是間接的或者直接的一種反應(yīng)。從狹義角度看，思維就是人類通過大腦活動(dòng)解決問題的一種能力，是人們智力發(fā)育的一種表現(xiàn)。而算法思維就是人在思考過程中的一類思維方式，表示的是解決問題的一個(gè)過程，是對(duì)問題的解決進(jìn)行有限的步驟設(shè)定的組成。在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的算法思維，有利于學(xué)生將復(fù)雜問題分解，從而培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

二、培養(yǎng)學(xué)生算法思維的意義

1.算法思維的培養(yǎng)可以提高學(xué)生思維能力

在上部分?jǐn)⑹鲋幸呀?jīng)肯定了算法在解決問題方面的作用及能力。但是學(xué)生算法思維的形成具有一定的過程，在此過程中學(xué)生需要對(duì)算法的相關(guān)資料與知識(shí)進(jìn)行消化、理解及運(yùn)用，并且與此同時(shí)不斷的在學(xué)習(xí)中對(duì)算法進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、利用、選擇及推廣等。在上述過程中，學(xué)生們不僅培養(yǎng)了相應(yīng)的算法能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。使學(xué)生可以更加理性有邏輯的思考問題，提高學(xué)生的思維判斷能力，為學(xué)習(xí)提供更好的思路及解決問題的方法。

2.增強(qiáng)學(xué)生邏輯思維能力的訓(xùn)練

算法是解決一類或某一特殊問題的方法，對(duì)算法的廣泛應(yīng)用可以使學(xué)生更加快速的解決問題，極大程度上減少了學(xué)生在同一問題解決上的腦力消耗。雖然算法的運(yùn)用具有一定的不靈活性，并且更多的時(shí)候是運(yùn)用計(jì)算機(jī)來完成的。但是在算法思想的培養(yǎng)過程中可以因其獨(dú)特的思維方式與運(yùn)算方式獨(dú)特的訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。學(xué)生可以在算法思維培養(yǎng)過程中較好的把握其內(nèi)涵，切實(shí)的運(yùn)用算法思維解決學(xué)習(xí)中的某些問題，尤其是信息技術(shù)教育中的算法思維培養(yǎng)與數(shù)學(xué)教學(xué)有著極其密切的關(guān)系，在解題過程中條理清晰地對(duì)問題的解題步驟進(jìn)行梳理，可以強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維能力。

三、信息技術(shù)中算法思維培養(yǎng)具體策略

1.在解決問題過程中培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力

人的思維過程是通過語言、動(dòng)作、行為等實(shí)現(xiàn)的。是對(duì)客觀事物的具象反應(yīng)及概括，包含了客觀事物多方面信息。也可以深入分析客觀事物表象與內(nèi)部的關(guān)系，是人的一種高級(jí)認(rèn)知。高中生的學(xué)習(xí)過程中就是根據(jù)所學(xué)的知識(shí)與生活中的相關(guān)積累進(jìn)而完成一個(gè)又一個(gè)問題的解決過程，并且準(zhǔn)確的尋找到相關(guān)問題的解決途徑與技巧。這樣的過程是一個(gè)問題的解決過程。而算法思維的培養(yǎng)就是在不斷地發(fā)現(xiàn)問題解決問題過程中，形成一種既定的思維模式。算法思維解決問題的具體步驟就是在一系列具體的邏輯步驟下進(jìn)行分析運(yùn)算，從而解決某一問題。在信息技術(shù)教學(xué)中教師對(duì)學(xué)生提出相應(yīng)的問題學(xué)生基于其較好的模仿能力，借助計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件及程序，運(yùn)用文字語言、數(shù)學(xué)符號(hào)、圖型語言等進(jìn)一步掌握算法的相關(guān)內(nèi)涵，從而培養(yǎng)學(xué)生算法思維，并將其運(yùn)用進(jìn)其他的學(xué)習(xí)及生活中。

2.信息技術(shù)教學(xué)中算法教學(xué)種類

在信息技術(shù)教學(xué)中，算法思維的培養(yǎng)可以借助相應(yīng)的教學(xué)模式進(jìn)而使學(xué)生更深入的了解算法思維過程。其教學(xué)方法具體可分為三種。第一種、算法的理解及相關(guān)過程和發(fā)展的教學(xué)類型。此種教學(xué)類型是根據(jù)算法的思考過程和其相關(guān)的形成過程發(fā)展過程為基礎(chǔ)，通過學(xué)生對(duì)這一過程的學(xué)習(xí)與運(yùn)用進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。第二種、算法多樣化教學(xué)。在算法的教學(xué)過程中教師運(yùn)用多種形式的問題，或一種問題的多種算法解決方法來培養(yǎng)學(xué)生的算法問題解決能力。第三種、算法修改教學(xué)法。在教學(xué)過程中，教師利用多種不同的錯(cuò)誤算法類型在學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行更改的時(shí)候培養(yǎng)學(xué)生對(duì)算法思維的正確思考能力及思維方式，促進(jìn)算法思維的養(yǎng)成。

四、總結(jié)

高中信息技術(shù)中算法的培養(yǎng)一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，拓展學(xué)生的思維方式，另一方面也可以增強(qiáng)學(xué)生解決問題的能力。如何更加有效地在高中信息技術(shù)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的算法思維，是需要教師長(zhǎng)期探索與實(shí)踐的過程，在這一過程中進(jìn)一步完善算法思想培養(yǎng)的相關(guān)方法，促進(jìn)學(xué)生算法思維培養(yǎng)的更好發(fā)展，也是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的一部分。

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