算法与程序设计教学探究_算法与程序设计导学案

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算法与程序设计教学探究

【摘要】：《算法与程序设计》是普通高中信息技术课程的选修模块，也是高中信息技术教学的重点和难点，其教学内容相对枯燥，因此教学难度较大。如何在教学过程中选择适当的教学方法以激发和维持学生学习兴趣，对于引导学生学好本课程十分重要。本文结合笔者几年来的教学实践对高中《算法与程序设计》的教学进行探究。

【关键词】：算法，程序设计，教学方法，学习兴趣

一、教学实践中遇到的问题

1、学生差异问题

首先高中学生的起点水平参差不齐。很多学生在升入高中前，并未接触过算法与程序设计的相关知识。我曾做过粗略统计，每班大约都有百分之九十多的学生在高中阶段以前未曾接触过程序设计这方面的内容，因此，学生学习程序设计语言的基础较差。其次，编写程序还涉及到本身的理科基础，特别是数学思维能力，每个学生的思维能力、理解能力是因人而异的。像实验班与普通班、文科班与理科班，他们的接受能力就不同；而同一个班的学生，他们中有的思维敏捷能很快接受新的知识，有的却还需要反复讲解才能接受。现在我们教学要面向全体学生，让全体学生都接受有些困难。

2、内容多，时间紧，教学目标不能很好地完成《算法与程序设计》模块中包括两大块内容，一是算法部分，一是VB程序设计基础部分，基本上涵盖了程序设计中用到的所有知识，有大量的概念、数据、语句以及其它的过程和函数，这些理论知识学生都必须掌握并能在VB中熟练应用，因此老师需要详细的讲解以及让学生做大量的练习。《算法与程序设计》模块的学时要求是36学时，但是一般信息技术课程最多每周两节课，有的学校甚至每周一节课，加上考试、放假等原因也会耽误一些学时，真正可以上课的课时不多，要学生全面理解算法并学会编程，教学难度可想而知。

3、学习内容比较枯燥乏味，缺乏趣味性，学生兴趣不高

《算法与程序设计》难教、难学是困扰师生的突出问题。对于学生而言，这部分学习内容的理论性和知识性都比较强，并且在编写程序的过程中，需要不断调试、修改程序。这个过程相比起学习一些应用软件而能制作出各种各样有声有色的作品，就显得枯燥乏味，因此学生对于这个模块的学习兴趣不高。对于教师而言，由于算法及编程知识相对枯燥且学生接受能力有差别,不易引发其学习兴趣,这就对教学的推进产生了一定的困难。

二、教学中的实践尝试

面对上述种种问题与困惑，如何在有限时间内合理运用教材,采取恰当的教学方法,激发学生的学习兴趣, 也就是如何提高《算法与程序设计》课堂教学的有效性，我们不妨从以下几个方面去解决：

1、创设情境,激发学生兴趣，提高学生学习信心

兴趣是学习的关键，兴趣决定了教学效果的好坏。在程序设计教学中要从学生的兴趣入手，利用学生对事物的好奇心，选择一些有趣的、有实际意义的程序，激发学生的学习兴趣。为了激发学生的兴趣，在程序设计中的第一课，我采用“游戏导入”方法,选定“猜数游戏”（见图1）作为切入点，对游戏与教学进行了有益的尝试。以教电脑玩“猜数游戏”作为主线,通过生生之间,人机之间相互玩猜数游戏的活动，将计算机拟人化,激发学生学习程序设计的兴趣。

图1 在第一课的教学中，学生对猜数游戏有了浓厚的兴趣，也有了一试身手的欲望。教师还可以再演示一些由学生自己编写的、有趣的程序，从而吸引学生，并告诉他们学习了《算法与程序设计》的内容后，大家都能够编出这些有趣的小程序。

2、与其他学科相结合，加深学生对知识点的理解，提高教学效果算法初步是高中新课程数学科目中的一项新增内容，在高一第二学期学习，《算法与程序设计》模块与数学课程算法初步部分内容相衔接，而且数学中很多问题都可以用程序设计的思维方法来解决。因此信息技术教师可以从同学们在数学课上已经熟悉的知识点入手，在教学中多举一些这方面的事例，不仅可以提高学生的学习兴趣，而且还能提高学生研究问题、解决问题的能力。

比如，对于著名的“百钱百鸡”的数学问题，大多数学生在解题时，只能利用已知条件，列出两个三元一次方程组，成为“无解”方程。但在讲“穷举”算法时，这个问题就能轻而易举地解决。它的分析过程是：由于100钱最多只能买20只公鸡，因此公鸡数应该在0～20之间；同理可得母鸡数应该在0～33之间；小鸡数应该在0～100之间。这样，利用循环分别对公鸡、母鸡和小鸡进行枚举，可得出题目的解。

这样的事例还有很多，如数学中解二元一次方程的问题，三角形面积计算问题，物理中平抛运动和球做反弹运动问题等。以数学或物理题讲授解析法，用经典的“百钱买百鸡”问题讲授穷举法，教学效果更为显著。

3、采用分层策略设计教学任务

分层教学承认学生的差异，是符合教学中可接受原则和因材施教的原则。分层教学面向全体学生，使教学适合每个学生的发展需要和实际水平，这也符合学生的心理要求，激发他们学习的自信和兴趣，提高他们的学习主动性和积极性。为了使学生乐于编程并学有所得，教师在设臵教学任务时，应改变以往硬性规定、呆板单一的做法，可将任务分为必做任务和自主任务两个层次。必做任务一般为基础问题，主要用于基础知识和基本技能的训练，一般每个同学都基本能够完成，所以要求每个同学必须完成。自主任务则是课堂相关知识的拓展延伸或创新，每个同学可视自己的学习基础量力而为，自主选择是否完成或者完成多少。

例如，在学习完程序设计的三种基本结构后，布臵“编写一个程序求出100以内所有的偶数“这个必做任务外，还可以布臵两道自主任务让学生自由选做：①编程求出1900-2008年之间的闰年。③在数学课本上选一道题，编程解决它。实践证明基础薄弱的学生基本都完成了必做任务，心里也比较满足，而学有余力的学生对自主任务很感兴趣，有些学生不仅编写出求数学问题的程序，还把物理中的问题用程序实现求解。他们的好奇心理更加激发了探究的欲望。

4、打破课本原有的知识结构体系

《算法与程序设计》教材的安排基本是按照“先理论后实践，先语句再程序”的顺序，这就容易导致教师在上课时，先讲基础理论部分，象算法的概念、流程图的画法，再将具体的算法程序，由于大多数学生以前没有接触算法，使得他们学习很茫然，不知道学这些理论有什么用，从而丧失学习兴趣。我们可以改变这种体系，从程序设计学习一开始就应让学生接触功能简单结构清晰的程序，以建立对程序和语句的整体概念，体会各种语句的格式功能，了解语言的有关规定，理解计算机解决问题的一般过程。

5、重视实践教学，培养学生实际动手能力

VB 是一门实践性很强的课程，如果只注重理论知识的学习，纸上谈兵，不注重实际操作，上机练习，是不可能真正学好VB的。在程序设计的实践教学中，选取教学案例时尽可能做到：①贴近生活，或者数学课本上的一些典型例题；②案例还要有趣味性，一个故事、一段相声、一则奇闻等等；③案例问题本身要简单，但包含要学习的算法思想。例如在学习选择程序设计结构时用“猜数”游戏作为案例，就可以调动学生起的浓厚的兴趣，教学效果明显。

巧设情境，布臵任务。在教学过程中设臵一个情景，让学生融入进去，有利于激发学习主动性。在学习随机函数时，我们创设了世界杯足球比赛掷硬币的情景，利用随机函数模拟掷硬币，让他们思考如何编写程序。类似这样的情景是学生们比较熟悉的，而且能引起他们的兴趣。通过学生的上机操作，培养他们的实际动手能力。

三、结束语

通过几年的摸索，笔者对于高中算法和程序设计的教学有了较大的提高，但仍存在若干不足之处。本文提出以上见解，以期起到抛砖引玉的作用。笔者将在今后的教学中，更加注重教学、教法的探究，在实践中不断提高算法和教学设计这么课程的教学能力。

【参考文献】：

[1] 张义兵.算法与程序设计(选修).教育科学出版社.2004 [2] 张义兵.算法与程序设计(选修)教师教学用书.教育科学出版社.2004 [3]《〈算法与程序设计〉模块的教学策略》 李娟