高中信息技術(shù)教育中的算法思維培養(yǎng)策略研究

田豐

摘要：對(duì)高中信息技術(shù)教育而言，如何能培養(yǎng)并有效提高學(xué)生的算法思維能力是教師的重點(diǎn)研究課題之一。在此過程中，教師既要保證學(xué)生熟練掌握專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要與時(shí)俱進(jìn)滿足時(shí)代發(fā)展需求。教師需要更新教育理念，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行全方位的創(chuàng)新，構(gòu)建出一套完整的高效教學(xué)體系，為學(xué)生提供實(shí)踐操作機(jī)會(huì)，為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù)教育;算法思維;培養(yǎng)策略

引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，在高中階段教學(xué)中，開設(shè)信息技術(shù)課程符合社會(huì)發(fā)展需求，幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)知識(shí)，提高學(xué)生的操作能力和實(shí)踐能力。在新課程改革背景下，注重學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)，計(jì)算思維是高中信息技術(shù)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一，也是學(xué)生需要具備的思維方式之一。在高中信息技術(shù)課程中，教師要有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，引導(dǎo)學(xué)生將計(jì)算思維與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，形成良好的思維習(xí)慣。

一、算法思維的教育意義

（一）提高數(shù)學(xué)思維品質(zhì)

已經(jīng)形成定式的算法思維是沒有缺陷的，但是我們在認(rèn)真探析其形成過程時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，無論是處于哪一個(gè)發(fā)展階段的人，想要熟練地運(yùn)用算法思維解決實(shí)際問題都需要經(jīng)歷感知、觀察、分析、總結(jié)歸納這一完整的過程，他們的思維品質(zhì)也隨著發(fā)現(xiàn)、分析、使用的過程而逐漸提升。與此同時(shí)我們還應(yīng)當(dāng)明確一點(diǎn)，所謂算法是在數(shù)學(xué)理論之上產(chǎn)生，因此形成算法思維也意味著數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的提高，由此更能體現(xiàn)出在授課過程中著重培養(yǎng)學(xué)生算法思維的重要性，保證學(xué)生在具有良好數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的前提下為社會(huì)做出更多的貢獻(xiàn)。

（二）提高邏輯思維能力

邏輯思維能力是指在做事的過程中會(huì)使用具有一般規(guī)律的思維，有具體的方法、形式和風(fēng)格。在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力是一項(xiàng)重要任務(wù)，培養(yǎng)算法思維能夠有效提高教學(xué)效率。學(xué)生如果能夠經(jīng)歷算法化的過程也能對(duì)算法精神有更深層的感悟，那么無論是在學(xué)習(xí)還是日常生活中都能快速梳理問題中各類信息之間的關(guān)系，最終按照固有順序進(jìn)行整合，使邏輯思維能力得到有效提升。

二、高中信息技術(shù)教育中的算法思維培養(yǎng)策略研究

（一）夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)，有效培養(yǎng)良好習(xí)慣

厚實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備和良好的學(xué)習(xí)、思維習(xí)慣，是提升學(xué)生計(jì)算思維的重要基礎(chǔ)和前提。只有學(xué)生儲(chǔ)備厚實(shí)、全面的基礎(chǔ)知識(shí)和養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，才能做到積極地進(jìn)行思考，有效地開展思路設(shè)計(jì)，從而高效地開展計(jì)算思維能力的訓(xùn)練。筆者要強(qiáng)調(diào)的是，信息技術(shù)教師在課堂教學(xué)中既要注重學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)講授，更要強(qiáng)化對(duì)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)?！安粦嵅粏?，不悱不發(fā)”，只有學(xué)生儲(chǔ)備較多的知識(shí)，教師的點(diǎn)撥才會(huì)有效，進(jìn)而助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展和提升。例如，在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)編碼”一節(jié)時(shí)，筆者借助希沃白板提供的圖像、視頻等素材對(duì)數(shù)據(jù)編碼原理和方式進(jìn)行了形象化展示，再借助講練結(jié)合的模式，引導(dǎo)學(xué)生一邊學(xué)習(xí)理論知識(shí)，一邊進(jìn)行隨堂練習(xí)。在該過程中，筆者主要是幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，如課前督促學(xué)生充分預(yù)習(xí)，課中要求學(xué)生認(rèn)真聽講、勤做筆記，課后要求學(xué)生總結(jié)反思，從而為其后續(xù)計(jì)算思維能力的提升打下了良好的基礎(chǔ)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字創(chuàng)新能力

所謂數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，就是個(gè)體通過選用、評(píng)估常見的數(shù)字化資源與工具，對(duì)學(xué)習(xí)資源與過程實(shí)施高效管理，進(jìn)而創(chuàng)造性地分析和解決問題，在完成預(yù)期學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí)形成創(chuàng)新作品的能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是高中生必須具備的素養(yǎng)，因?yàn)閷W(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新中會(huì)接觸各種類型的資源與工具，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)提出比以往更高的要求。如果學(xué)生具備良好的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)，那么就能在應(yīng)用中敏銳地挖掘出符合自身實(shí)際情況的信息資源與工具，進(jìn)而創(chuàng)造性地解決問題。培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力除了要求學(xué)生基于主觀層面形成良好的數(shù)字化思維，更需要信息技術(shù)教師有計(jì)劃、有目的、有組織地引導(dǎo)，促使學(xué)生形成系統(tǒng)化體驗(yàn)，為更深層次學(xué)習(xí)做好鋪墊。

以“視頻信息的采集與加工”教學(xué)為例，該章節(jié)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)是完成自定主題視頻的編輯加工。教師在課前可將學(xué)生分為若干小組，每個(gè)小組借助課余與假期時(shí)間拍攝與主題有關(guān)的圖片和短視頻。在正式授課中，小組成員集思廣益探討策劃視頻編輯方案，篩選提前拍攝和選取的圖片與短視頻，再根據(jù)方案運(yùn)用視頻軟件進(jìn)行合成。在此過程中，要求明確設(shè)計(jì)視頻開頭與尾端字幕，視頻內(nèi)容間轉(zhuǎn)換做到自然流暢。每個(gè)小組完成作品制作后可逐一展示，由教師和其他小組點(diǎn)評(píng)。高中生對(duì)該章節(jié)有著深厚的探究興趣，在制作視頻時(shí)自主選擇主題并通過編輯合成作品，有效增強(qiáng)其創(chuàng)造力與想象力。學(xué)生在協(xié)作與討論中明確該如何呈現(xiàn)高質(zhì)量作品以及未來努力的方向，激發(fā)出更多新奇的創(chuàng)意，增強(qiáng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。

（三）強(qiáng)化實(shí)踐學(xué)習(xí)，促進(jìn)知識(shí)的遷移性應(yīng)用

信息技術(shù)教師要結(jié)合學(xué)科特色，強(qiáng)化實(shí)踐學(xué)習(xí)，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)貼近學(xué)生學(xué)習(xí)、生活的實(shí)際問題，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進(jìn)而體驗(yàn)成功的快樂。只有這樣，才能有效促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移性應(yīng)用，才能更好地促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

例如，在學(xué)習(xí)了各種編程語句之后，教師就可以為學(xué)生布置實(shí)戰(zhàn)化的訓(xùn)練任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個(gè)“網(wǎng)上購物”小項(xiàng)目等，既便于學(xué)生在項(xiàng)目編寫過程中運(yùn)用所學(xué)的選擇、循環(huán)等語句，也便于他們整合基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容。在此過程中，學(xué)生會(huì)思考如何取得最優(yōu)解，如何有效提升程序編寫的效率，如何讓程序更具有應(yīng)用價(jià)值，如何更好地借助程序改進(jìn)購物體驗(yàn)等，一方面可以讓學(xué)生強(qiáng)化知識(shí)的遷移性應(yīng)用，另一方面也便于教師在分析和總結(jié)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

結(jié)束語

綜上所述，高中信息技術(shù)教師在開展培養(yǎng)學(xué)生算法思維的有關(guān)工作時(shí)一定要與時(shí)俱進(jìn)、轉(zhuǎn)換思想，同時(shí)也要重視過程而非一味追求結(jié)果，不要急于求成，從而為學(xué)生提供最優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在此過程中，教師一定要了解班級(jí)學(xué)生的實(shí)際情況，掌握他們的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和對(duì)新知識(shí)的接受能力，由此設(shè)計(jì)針對(duì)性的教學(xué)方案。教師還要重視將所授內(nèi)容與生活實(shí)際事件相結(jié)合，促使學(xué)生在解決問題的過程中對(duì)算法思維產(chǎn)生深度認(rèn)知，此后教師再為大家提供更多高難度的相關(guān)問題，讓學(xué)生在實(shí)踐中得到算法思維的提升，最終得到全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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