教育教学论文 《算法与程序设计》高效课堂实施策略.docVIP

《算法与程序设计》高效课堂实施策略 摘要：《算法与程序设计》是普通高中信息技术课的选修模块，长期以来一直是高中课教学的重点和难点之一 关键词：算法；程序设计；高效课堂；策略 著名计算机科学家沃思教授曾提出一个著名公式：程序=数据结构+算法[1]。该公式表明：要想设计一个好的程序，除了要选择一个好的数据结构外，还应设计一个好的算法。而数据结构主要涉及相关编程语言的有关知识，包括：程序的三种基本结构，常量、变量、表达式和函数等概念，常量、变量、数组和函数的定义方法，输入、输出、赋值、选择和循环等语句的格式，这些知识，对学生而言，并不难掌握。而要设计一个好的算法，则比较困难，因为，算法很抽象并且计算机解决问题的技术思维方式和学生一向习惯的数理逻辑思维方式有所不同，这给学生的学习带来了很大困扰，另外，学生的思维方式各有特色，接受能力也不尽相同。如果仍然采用传统的教学方式，即：以编程语言的语法教学为主线，算法教学相对薄弱；程序设计题型比较单调、乏味；教学方法单一；注重知识的灌输，忽视能力的培养等。导致的结果是：不但不利于学生学习兴趣和思维能力的培养，而且使学生程序设计思路狭窄，设计程序解决实际问题的能力与设计变通能力较差，课堂教学效率不高。通过多年来的教学实践，笔者认为：注重学习兴趣培养，重视算法分析引导和提供学习资源是实现《算法和程序设计》高效课堂的一种行之有效方式。 一、培养学习兴趣 爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，当学生对所学的知识产生兴趣和积极的情感时，就会从内心迸发出向往和求知的强烈欲望，产生积极、主动的学习动机。学习活动就不再是一种负担，而是一种享受，一种愉快的体验，学习效果也会事半功倍。冒泡排序请五位同学（相同性别）到讲台上拿一块布蒙住自己的眼睛随机排成一排用手摸对方的头顶和自己的从左到右由高到矮排列五位同学因为看不清有点不知所措最右边第五位同学可以先和第四位比较，如果第五位比第四位高则交换位置最右边第位同学和第位比较，如果第位比第位高则交换位置依次类推，得到最高的一位同学排在左边第一位。提问：当最高的一位同学在最左边的时候他们总共比较的多少次？回答：四次。那第二高的同学要排在第二位怎么办？和刚才一样，再从最右边的同学开始两两比较。当第二高的同学在左边第二位的时候他们总共比较的多少次？三次五位同学用同样的方式比较完成。总结五位同学总共比较了趟每一趟总冒泡排序冒泡排序 图1 冒泡排序冒泡排序[2]、[3]。通过使用这些趣味题，能大大提高学生的学习兴趣。 二、重视算法分析引导 学生编程能力的高低，归根到底还是由他们分析问题和解决问题能力的高低决定的，而分析问题和解决问题能力的高低除了与自身的因素有关外，还与教师的教学方式、方法有关。若教师在教学过程中，重视算法分析引导，学生们的编程水平哪有不提高的呢？ （一）巧用比喻 比喻是借用已感知的知识来映射新知识，使新知识更容易理解的一种方法。合理借用比喻能使抽象的知识深入浅出、通俗易懂。例如，在讲授交换两个变量a和b的值时（假设a和b的初值分别是10和20），学生往往会用以下语句完成： a=b b=a 但是，经过运行程序，发现a和b并没有交换。这时，教师就进行必要的指导，合理运用以下比喻：假设a磁带录的是歌曲，b磁带录的是京剧，现在要交换这两个磁带的内容。根据日常生活经验，学生很自然就想到借助另一个空磁带来实现。同理，要交换两个变量a和b的值，须借助第三个变量c来实现。这时，学生很快就能正确写出以下程序段了： c=a a=b b=c （二）善于观察 观察是认识事物的基础，是创造思维的起点，许多发明和创新，往往来自善于观察。因此，引导学生善于观察，有利于激发他们的求知欲。善于观察，不只是停留事物在表面，而是要注意事物隐含的内部规律。例如，编程求：s=1+1+2+3+5+8+13+…共20项的和，学生们往往一筹莫展，原因是学生往往只从表面上观察事物。这时,教师就要引导学生善于观察隐含在事物内部的规律，得出：该数列的第一项是1，第2项也是1，从第三项开始，每一项等于前两项之和。找到了这个规律，编写程序就不难了。 （三）循序诱导 循序诱导是按照教材的内在联系和学生的认知规律，由浅入深地提出问题，引导学生主动、积极进行学习，掌握知识。例如：在讲授循环程序设计时，学生对编程求s=1+2+3+4+…+100已经熟练掌握，能够编写出如下程序段： s=0 for i=1 to 100 s=s+i next i print “s=”;s 接着，要求学生编写以下程序：①s=1×2×3×4×…×10 ②s=1！+2！+3！+4！+…+10！，在教师的诱导下，学生也能够根据上一题的程序编写出这两题的程序。对程序1，因为是求若干项的积，所以，先将1赋值给s，循环体的“+”变为“*”；又因为只有