用算法和程序設(shè)計(jì)來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題

陳盼

摘要：在高中信息技術(shù)課程中，算法和程序設(shè)計(jì)模塊的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和邏輯思維能力，把大問(wèn)題分解成幾個(gè)小問(wèn)題，然后用算法和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言解決問(wèn)題。這個(gè)模塊的教育可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和智慧，推動(dòng)綜合素養(yǎng)的提高，在解決問(wèn)題的過(guò)程中提高信息素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：算法;程序設(shè)計(jì);生活;實(shí)際問(wèn)題

前言

程序算法是對(duì)特定問(wèn)題求解過(guò)程的描述，是指令的有限序列，每條指令完成一個(gè)或多個(gè)操作。通俗地講，就是為解決某一特定問(wèn)題而采取的具體有限的操作步驟。同一問(wèn)題可用不同算法解決，而一個(gè)算法的質(zhì)量?jī)?yōu)劣將影響到算法乃至程序的效率。因此在我們的日常生活中，很多問(wèn)題都會(huì)用到算法與程序的設(shè)計(jì)來(lái)解決。

1 算法和程序設(shè)計(jì)的教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1學(xué)習(xí)興趣不高，缺乏主動(dòng)思考

由于“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊的內(nèi)容相對(duì)抽象和枯燥，且教師僅引用教材中的案例，以致于使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣欠缺。如果學(xué)生對(duì)某些內(nèi)容感興趣，他們會(huì)繼續(xù)專心致志地探索下去，這可以推動(dòng)學(xué)習(xí)效果的提高，而學(xué)生的學(xué)習(xí)有成就感，可以再一次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)興趣和成就感是相輔相成的，所以教師應(yīng)該在課堂上積極激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，如果一個(gè)學(xué)生只是在課堂上全心全意地聽(tīng)課，沒(méi)有主動(dòng)積極地思考，他只能在一個(gè)淺層的知識(shí)點(diǎn)上理解。但是，當(dāng)學(xué)生自發(fā)地想到一個(gè)問(wèn)題時(shí)，他們實(shí)際上是在重構(gòu)知識(shí)，重構(gòu)的知識(shí)在大腦中的印象很深。因此，在教學(xué)時(shí)，教師要為學(xué)生創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)，讓他們主動(dòng)思考，以自己的方式發(fā)展知識(shí)，進(jìn)行重新配置[1]。

1.2學(xué)習(xí)效果差

因?yàn)椤八惴ㄅc程序設(shè)計(jì)”模塊的教學(xué)相對(duì)枯燥，所以如果教師沒(méi)有激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生們也就不會(huì)積極思考問(wèn)題，所以在“信息技術(shù)基礎(chǔ)”和“多媒體技術(shù)應(yīng)用”模塊相比，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果相對(duì)下降很多。經(jīng)過(guò)調(diào)查，近90%的學(xué)生只要遇到稍微困難的“算法和程序設(shè)計(jì)”問(wèn)題，就會(huì)放棄，可知學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有多差。

2使用“算法與程序設(shè)計(jì)”解決生活問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)

2.1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

為了使學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，使課堂變得生動(dòng)有趣，必須用內(nèi)在動(dòng)機(jī)激勵(lì)學(xué)生積極學(xué)習(xí)。研究表明，人們通常對(duì)特別新鮮或熟悉的事物感興趣。來(lái)自學(xué)生生活的例子無(wú)疑是學(xué)生熟悉的，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在介紹if句子時(shí)，從學(xué)生們關(guān)心的身高問(wèn)題開(kāi)始，設(shè)計(jì)了未來(lái)成人的身高預(yù)測(cè)事例。由于學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，他們對(duì)設(shè)計(jì)表現(xiàn)出極大的興趣。案例的選擇要考慮案例是否能刺激學(xué)生的知識(shí)求知欲，是否能培養(yǎng)學(xué)生的理解和應(yīng)用能力，是否能提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力。教師要仔細(xì)選擇與學(xué)生生活相關(guān)的案例，也要以課程標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。例如，在上述身高預(yù)測(cè)案例中，由于對(duì)學(xué)生在本課程中使用的案例感興趣，作者可以利用這種情況研究本課程的主要內(nèi)容，即選擇句if語(yǔ)句的格式和功能。這比傳統(tǒng)的編程教育要好得多，傳統(tǒng)的編程教育基本上是從解釋語(yǔ)法規(guī)則開(kāi)始的。在運(yùn)用算法和程序設(shè)計(jì)后，學(xué)生既有完成課程的成就感，又有書(shū)寫簡(jiǎn)單選擇結(jié)構(gòu)的能力。

2.2 提高學(xué)習(xí)效果

當(dāng)教師在日常生活中進(jìn)行案例研究時(shí)，可以采取以下教學(xué)程序：創(chuàng)始情境、任務(wù)呈現(xiàn)、分析任務(wù)、結(jié)論指導(dǎo)、教學(xué)任務(wù)完成、評(píng)價(jià)總結(jié)。通過(guò)這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能自主探索知識(shí)。因此在教學(xué)時(shí)，教師要多引進(jìn)生活中的生動(dòng)事例，創(chuàng)建適當(dāng)?shù)那榫?，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生有內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，能自主探索有關(guān)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的編程設(shè)計(jì)能力，以及達(dá)到“算法與程序設(shè)計(jì)”課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.3生活案例分析

“元旦評(píng)分”案例是針對(duì)排序算法設(shè)計(jì)的，主要針對(duì)冒泡排序，根據(jù)新課標(biāo)的需求，編寫了“冒泡算法實(shí)現(xiàn)程序”的教育目標(biāo)，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語(yǔ)言編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的程序冒泡排序。明確教學(xué)目標(biāo)后，按照上述設(shè)計(jì)流程選擇案例題目，這些知識(shí)點(diǎn)的排列順序與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)。例如，學(xué)生每次考試后的成績(jī)順序，選擇科目的順序，以及一些比賽的表現(xiàn)順序等等。經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)查后，了解到比賽的排名更受學(xué)生歡迎，而其中元旦表演是學(xué)生最有趣、最熱情的活動(dòng)。以“元旦表演”為主題，學(xué)生可以利用信息技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，感受知識(shí)與生活的聯(lián)系。因此以“元旦評(píng)分”為主題，設(shè)計(jì)了界面和功能，以生動(dòng)有趣且喜慶的元素設(shè)計(jì)界面，如圖1、圖2。功能設(shè)計(jì)為：按下“評(píng)分輸入”按鈕，彈出輸入框，輸入每位評(píng)委的評(píng)分，計(jì)算作品的平均分作為最終評(píng)分。點(diǎn)擊“排序”后，作品根據(jù)最終得分從高到低排序[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊的教學(xué)進(jìn)行分析，得出一套具體的教學(xué)設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的，并通過(guò)一系列的算法和程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，運(yùn)用到日常生活，以算法和程序設(shè)計(jì)的方法，更快更有效地解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫麗. 基于計(jì)算思維培養(yǎng)的小學(xué)生不插電編程設(shè)計(jì)——以校本課程《生活中的算法》為例[J]. 中國(guó)信息技術(shù)教育， 2021，5（19）：2-3.

[2] 呂蘇江. 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)專題式教學(xué)設(shè)計(jì)——以算法和程序設(shè)計(jì)中”分支結(jié)構(gòu)”教學(xué)為例[J]. 新課程導(dǎo)學(xué)， 2020，3（26）：21-22.