王芳

【摘 要】本文論述高中信息技術(shù)課程“算法及其描述”的教學(xué)思路：運(yùn)用多媒體技術(shù)展示已學(xué)知識(shí)，引入新課;預(yù)留空白給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與自主性;開展課堂互動(dòng)，加深記憶，牢固掌握所學(xué)知識(shí);組織開展訓(xùn)練活動(dòng)，深化理解算法本質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】高中信息技術(shù) 算法及其描述 教學(xué)思路

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）22-0139-02

高中信息技術(shù)教材中“算法及其描述”涵蓋算法、算法的描述兩節(jié)內(nèi)容。學(xué)生只有深入理解算法，把握算法的描述方法，才能為后續(xù)“程序設(shè)計(jì)”知識(shí)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。在教學(xué)中教師應(yīng)積極采取有效的教學(xué)思路，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使其以高漲的熱情投入學(xué)習(xí)活動(dòng)中，順利地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

一、運(yùn)用多媒體技術(shù)展示已學(xué)知識(shí)，引入新課

在高中信息技術(shù)課程“計(jì)算機(jī)解決問題的過程”這一節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)用Python語言編寫從A市到B市耗時(shí)最少的旅行路線問題的算法程序。但教學(xué)的重點(diǎn)在于提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題的意識(shí)上，并未對(duì)算法知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的講解。為了消除學(xué)生的學(xué)習(xí)陌生感，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生一起回顧上一節(jié)課所學(xué)知識(shí)，自然地引入“算法及其描述”的內(nèi)容教學(xué)中。

在課堂上，教師運(yùn)用多媒體技術(shù)展示上一節(jié)課學(xué)習(xí)的程序內(nèi)容，然后告訴學(xué)生相關(guān)程序代碼即為算法。課堂上要求學(xué)生認(rèn)真閱讀課本，提問學(xué)生算法的概念，尤其注重與學(xué)生一起分析探究活動(dòng)的內(nèi)容，進(jìn)一步厘清其對(duì)算法概念的認(rèn)識(shí)。探究活動(dòng)給出了求解方程6x+5y+4z=50的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)t的實(shí)現(xiàn)步驟。教學(xué)中可將課本中的算法分三個(gè)部分進(jìn)行講解。第一步部分，屬于算法的開始，即先分別給x、y、z賦值1，即為算法的初始化。第二部分，判斷x、y、z的值是否滿足方程，若滿足則t的值加1，變?yōu)?，以此類推。第三部分是迭代。當(dāng)x、y、z的值不滿足方程，則分別對(duì)x、y、z加1再次代入方程進(jìn)行驗(yàn)證，直到將所有滿足方程的正整數(shù)解找出來。當(dāng)學(xué)生對(duì)求解方程6x+5y+4z=50的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)t的算法有個(gè)初步認(rèn)識(shí)后，為使其更好地掌握算法的特征，要求其認(rèn)真回顧算法內(nèi)容，繼續(xù)討論與總結(jié)算法特征。學(xué)生通過觀察算法x、y、z循環(huán)結(jié)束的條件分別為x>8，y>10，z>12，從這一點(diǎn)看出算法是有窮盡的，并不是無休止地執(zhí)行下去。算法內(nèi)容表述清晰，沒有歧義，表明算法具有確定性。另外，算法中已經(jīng)給出了x、y、z、t的初始值，因此并不需要輸入數(shù)據(jù)，便能輸出最終的結(jié)果。教學(xué)中可指引學(xué)生，部分算法是需要有數(shù)據(jù)輸入。當(dāng)然人們編寫算法的目的在于解決問題，因此算法需要有確定的輸出。

新課講解中結(jié)合學(xué)生信息技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備，從已學(xué)知識(shí)引入新課，要求學(xué)生通過觀察、思考、總結(jié)算法特征，使其參與到算法知識(shí)的形成中，既能很好地激活高中信息技術(shù)課堂教學(xué)活力，又能給學(xué)生留下清晰的印象。教學(xué)實(shí)踐表明，大部分學(xué)生能夠當(dāng)場掌握算法的特征，達(dá)到預(yù)期的授課效果。

二、預(yù)留空白給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與自主性

高中生已經(jīng)具備一定的自學(xué)能力，因此在進(jìn)行該部分知識(shí)教學(xué)中，教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從“要學(xué)生學(xué)”向“鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)”轉(zhuǎn)變，給學(xué)生預(yù)留更多自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，如此能夠避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感，給學(xué)生帶來良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在進(jìn)行“描述算法的常用方法”教學(xué)時(shí)，可組織學(xué)生開展自學(xué)活動(dòng)。具體實(shí)現(xiàn)過程如下。

首先，為學(xué)生制訂明確的自學(xué)目標(biāo)，并合理安排自學(xué)時(shí)間。眾所周知，高中信息技術(shù)課堂時(shí)間有限，為順利地完成課堂教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)提前做好充分準(zhǔn)備，為學(xué)生制訂“能夠詳細(xì)的敘述算法的常用描述方法”“熟練掌握流程圖中的圖形、名稱、功能”“能夠說出三種描述方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)”等明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生能夠真正地開展自主學(xué)習(xí)活動(dòng)?？紤]到該部分知識(shí)的容量，可將自主學(xué)習(xí)時(shí)間控制在15～20分鐘。

其次，鼓勵(lì)學(xué)生相互提問，牢固掌握自學(xué)內(nèi)容。自主學(xué)習(xí)過程中不能對(duì)學(xué)生不管不問，應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生相互提問，以更好地對(duì)所學(xué)知識(shí)有更深印象。如學(xué)生在學(xué)習(xí)流程圖中的圖形、名稱、功能時(shí)，考慮到一些學(xué)生容易將圖形的功能混淆，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中相互提問，使學(xué)生通過犯錯(cuò)、糾錯(cuò)，能夠正確地區(qū)分出相關(guān)圖形，提高其記憶的正確性。

最后，做好學(xué)生自學(xué)質(zhì)量的檢驗(yàn)，并注重給予點(diǎn)撥。教學(xué)中為充分了解學(xué)生的自學(xué)情況，教師應(yīng)注重設(shè)計(jì)相關(guān)問題檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)，并針對(duì)學(xué)生存在的共性問題，在課堂上給予針對(duì)性地講解。例如，在求解方程6x+5y+4z=50的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)t的流程圖中，一些學(xué)生只會(huì)按照順序畫，而需要進(jìn)行判斷、循環(huán)時(shí)不知道如何進(jìn)行畫圖，尤其當(dāng)循環(huán)嵌套時(shí)很多學(xué)生畫出的流程圖比較亂。課堂上指引學(xué)生先明確迭代終止的條件，畫出主干然后根據(jù)迭代規(guī)律尋找到需要進(jìn)行迭代的內(nèi)容，通過流程線以及相關(guān)條件連接起來即可。在教師的指引下，學(xué)生掌握了流程圖的繪制技巧，大大地增強(qiáng)了其學(xué)習(xí)的自信心。

教學(xué)過程中通過預(yù)留空白給學(xué)生提供自學(xué)機(jī)會(huì)，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與自主性，尤其通過檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)并給予學(xué)生針對(duì)性的指引，可使其能夠及時(shí)掃清學(xué)習(xí)障礙，避免走進(jìn)理解誤區(qū)，保證了自學(xué)質(zhì)量。

三、開展課堂互動(dòng)，加深記憶，牢固掌握所學(xué)知識(shí)

激活高中信息課堂可獲得事半功倍的教學(xué)效果。激活課堂的方法多種多樣，其中課堂互動(dòng)是一種常用的思路。通過互動(dòng)，既能夠激活高中信息課堂，拉近師生間的距離，又能使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)的樂趣，從而更加牢固地掌握所學(xué)知識(shí)。課堂上教師與學(xué)生互動(dòng)時(shí)可采取如下方法。

其一，借助問題與學(xué)生互動(dòng)。借助問題與學(xué)生互動(dòng)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性，使其更好地把握所學(xué)知識(shí)本質(zhì)。例如用流程圖描述算法時(shí)，平行四邊形、菱形圖形的名稱以及功能分別是什么？繪制流程圖時(shí)應(yīng)注意哪些細(xì)節(jié)？如何才能提高流程圖繪制的質(zhì)量與效率？課堂上對(duì)學(xué)生提出這些問題，不僅有助于他們更好地掌握流程圖的相關(guān)構(gòu)成，而且也能把握流程圖繪制的注意事項(xiàng)，避免其在繪制的過程中走彎路。

其二，故意示錯(cuò)與學(xué)生互動(dòng)。課堂上通過故意示錯(cuò)，可給學(xué)生帶來深刻啟發(fā)，避免其在以后的學(xué)習(xí)中犯下類似的錯(cuò)誤。如在“求解方程6x+5y+4z=50的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)t”問題中，可不給某一參數(shù)賦值或故意寫錯(cuò)某一個(gè)參數(shù)終止時(shí)的條件，要求學(xué)生思考設(shè)計(jì)的算法是否正確，如果不正確說明原因并進(jìn)行改正。如此能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到編寫算法時(shí)應(yīng)注意的相關(guān)細(xì)節(jié)，即針對(duì)一些確定的參數(shù)需要先進(jìn)行賦值，否則可能會(huì)導(dǎo)致算法出錯(cuò)。

其三，結(jié)合案例與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)。在與學(xué)生互動(dòng)時(shí)可結(jié)合具體的案例，進(jìn)一步澄清學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，使其能夠編寫出高效的算法，提高程序運(yùn)行效率。如要求學(xué)生運(yùn)用求解不定方程知識(shí)對(duì)方程中6x+5y+4z=50變量x、y、z篩選范圍進(jìn)行簡化，從而使編寫的算法減少判斷煩瑣程度，盡快地得出正確結(jié)果。

高中信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到課堂互動(dòng)的重要性，通過認(rèn)真分析教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，靈活運(yùn)用相關(guān)的課堂互動(dòng)方法，營造寬松活潑的課堂氛圍，更好地吸引學(xué)生的注意力，提高其學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)的興趣。教學(xué)實(shí)踐表明，通過借助問題、故意示錯(cuò)、結(jié)合案例與學(xué)生在課堂上互動(dòng)，學(xué)生在思考、回答問題上表現(xiàn)得十分積極，圓滿地完成了授課目標(biāo)。

四、組織開展訓(xùn)練活動(dòng)，深化理解算法本質(zhì)

為使學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用算法相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高其學(xué)以致用能力，教師應(yīng)注重組織學(xué)生開展相關(guān)的訓(xùn)練活動(dòng)，使其更好地掌握算法本質(zhì)，積累相關(guān)的算法設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。如果說算法的描述是運(yùn)用算法解決問題的基礎(chǔ)，那么算法的結(jié)構(gòu)則是解決實(shí)際問題的關(guān)鍵一環(huán)。為使學(xué)生能夠具體問題具體分析，熟練地運(yùn)用算法結(jié)構(gòu)，編寫出高質(zhì)量的算法程序，教師應(yīng)注重圍繞算法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng)目對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。

一方面，在進(jìn)行訓(xùn)練前先要求學(xué)生回顧所學(xué)的算法結(jié)構(gòu)知識(shí)，把握不同算法結(jié)構(gòu)的特征以及彼此之間的區(qū)別，然后設(shè)計(jì)相關(guān)問題要求學(xué)生積極思考，設(shè)計(jì)相關(guān)的算法結(jié)構(gòu)。通過訓(xùn)練，學(xué)生掌握不同算法結(jié)構(gòu)之間的組合思路、組合技巧，更加牢固地掌握算法結(jié)構(gòu)，為完成更為復(fù)雜的任務(wù)奠定良好的基礎(chǔ)。另一方面，結(jié)合學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的掌握情況以及學(xué)生的生活經(jīng)歷，為學(xué)生布置相關(guān)的算法設(shè)計(jì)任務(wù)，并根據(jù)任務(wù)的難易程度，明確是學(xué)生單獨(dú)完成還是以小組為單位進(jìn)行完成。例如，結(jié)合學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)，要求學(xué)生畫出流程圖、編寫算法完成如下任務(wù)：有A、B兩個(gè)相同的杯子，其中A杯子裝入茶水、B杯子裝入咖啡，要求編寫算法將兩個(gè)杯中的液體互換。該任務(wù)相對(duì)比較簡單，因此可要求學(xué)生獨(dú)立完成。通過分析可知，該案例可使用算法中的順序結(jié)構(gòu)進(jìn)行，即先分別給兩個(gè)變量m、n賦予不同的值，其中變量代表杯子、值代表茶、咖啡。顯然互換時(shí)還需要另外一個(gè)中間變量，通過中間變量實(shí)現(xiàn)m、n值的互換。另外，訓(xùn)練時(shí)注重觀察學(xué)生算法設(shè)計(jì)情況，掌握其在算法設(shè)計(jì)過程中遇到的問題，注重給予指導(dǎo)，使其盡快地找到算法設(shè)計(jì)思路，尤其應(yīng)根據(jù)學(xué)生算法設(shè)計(jì)質(zhì)量及時(shí)表揚(yáng)，使其嘗到算法設(shè)計(jì)的成就感。

在完成“算法及其描述”教學(xué)后，教師應(yīng)及時(shí)設(shè)計(jì)相關(guān)任務(wù)組織學(xué)生開展相關(guān)訓(xùn)練活動(dòng)，學(xué)生不僅能很好地鞏固所學(xué)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解，而且有效地鍛煉學(xué)以致用的能力。最終學(xué)生積極思考并認(rèn)真聽取教師給出的意見，對(duì)算法相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，順利地完成任務(wù)。

“算法及其描述”在高中信息技術(shù)中占有重要地位。學(xué)生只有牢固掌握算法知識(shí)，才能更好地設(shè)計(jì)程序解決相關(guān)問題。為提高“算法及其描述”教學(xué)效率，教師應(yīng)注重總結(jié)自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并注重與其他教師交流經(jīng)驗(yàn)，積極尋找有效的教學(xué)思路。在開展“算法及其描述”教學(xué)中既注重課堂的引入，又鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)，并在其學(xué)習(xí)過程中與學(xué)生互動(dòng)，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，尤其通過組織學(xué)生開展訓(xùn)練活動(dòng)，鍛煉其思考能力、動(dòng)手能力，圓滿地達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

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【作者簡介】王 芳（1976— ），女，安徽阜陽人，高級(jí)教師，研究方向?yàn)楦咧行畔⒓夹g(shù)教學(xué)與研究。

（責(zé)編 李 言）