算法教学形象化策略_教学方法教学策略

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算法教学的形象化策略

缙云中学 王震 杜丹

【摘要】形象化教学在认识事物的初期阶段，可以起到降低门槛，激发兴趣，促进消化的作用，尤其是在学习一些概念比较抽象，内容比较生疏，平常接触少的知识点时，效果更加明显。本文从教材情况分析，学生情况分析为出发点，着手展示新课程几个典型算法的形象化模型，形象化过程和对应程序形象化解释，最后从理论和实践角度总结形象化教学应注意的问题。所有材料来自本人一线教学案例，操作过程中有哪些有待改进的地方恳请各位专家提供宝贵意见，也希望引起大家对算法形象化过程的思考，总结出一套行之有效的教学方法。

【关键词】形象思维 形象化模型 形象化教学描述 程序形象化解释

形象化策略就是使抽象的东西形象化，同时还要能够利用学生的已有经验，加以升华抽象出本质的概念，由此让每一个学生得到发展。形象化教学就是保证学生充分发展感觉、知觉，并且在这个基础上使他们再造想象，从而在头脑中形成鲜明而真实的新形象，进而生动地理解教材，正确地掌握知识。

算法知识相对来说比较抽象，而且步骤比较多，教师在进行教学时，表达上就存在一定的困难，不借助一定实例，学生也难以理解。形象化过程就是借助日常生活中的模型，如排队、捐款等形象模型，对算法的过程进行实物模拟，将抽象的算法步骤具体化、形象化，变抽象思维为形象思维，促进学生理解。通过实践举例，理论升化，实践应用，即实践—理论—实践三步骤，使学生理解理论同时也能应用这些理论。

一、“算法与程序设计”模块教材分析和学生情况分析

教学指导意见上指明：算法是解决问题的思路和方法，本模块的学习目的是使学生在原有的基础上进一步体验算法的思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用，通过构建算法、利用编程技术把对问题及其解法的认识用编程语言正确地表达出来。通过学习，学生加深了算法理论的理解，也能用程序加以实现算法，在计算机上解决日常生活中的一些问题。

让学生理解算法，掌握几种常用算法，能将它应用于实践是本模块的重点，它是一种能够在计算机上实现的思维方法，本质是借助计算机解决问题的方法。与人相比，1 计算机解决问题主要优势在于速度快，记忆力强，它的基本步骤其实并不复杂，只要借助记忆体，人类完全可以慢慢地，花很长的时间去完成它。所以在算法教学时，可以形象化的用现实生活中的基本步骤来作类比，描述计算机上的基本步骤。

学生刚刚开始学习算法与程序时，由于没有程序的概念，如果直接用程序实现算法，学生会感觉思维跨越度比较大，难以理解，即使理解了算法也难以理解程序。通过形象化策略，在算法与程序之间加入形象化过程，一方面更有利于对算法的理解，另一方面这些形象化过程尽可能与程序的基本步骤一致，有利于思维从算法到程序过渡。通过形象化手段，也丰富了算法的表达内容，提供了好的表达载体，学生理解算法，讨论算法也容易了，设计程序更容易了，兴趣也就高起来。借助具体事物，如人、纸、金钱，身高等，可以拉近学生与算法的距离，提高学生学习的兴趣，从而提高了教学的效果。

二、形象化教学过程举例

形象化教学要选取合适的形象化模型，合适的模型可以起到事半功倍的效果，不合适的跟算法过程有距离，反会增加理解的难度。算法模块中涉及循环语句的部分是比较难理解的，这部分的教学应该尽量形象化。如通过下面过程形象化：

1、算法：求和（求一个长为100数组所有数的总和问题）

〖形象化模型〗：100个人手里拿钱排队捐款，做为工作人员你想提早知道捐款总数，好提前给电视台一个数据。〖形象化教学描述〗：

手里拿一张稿纸（记忆器），刚开始它上面写数字0，走到第一个人那里，将第一个人手上的钱数加稿纸上的数（即0），新数记到搞纸上，再走到第二人将第2个人手中的数字加上稿纸上的数字，新数记到稿纸上，依次走上第三、第四人直到第三100人，每走到一人将稿纸上的数与那个手上的数相加，结果写回稿子上，走完100人后，稿纸上的数即为捐款总额。〖程序形象化讲解〗：

S=0 For i=1 to 100 S=s+d(i)Next i S为稿纸，i为走到第i个人，d(i)为第i个人手里的钱数，2、算法：求最大值

〖形象化模型〗：

100个人手里拿钱排队捐款，做为工作人员你想提早知道捐款最多的是谁，捐款额为多少。

〖形象化教学描述〗：

手里拿一张稿纸，刚开始它上面写第1人的名字和第1人的钱数，然后走到第2人，将稿纸上的钱数与第2人手上的钱数比较，如果第2人钱数大于稿纸上数目，将稿纸上的数据改为第2人姓名和他的钱数，否则稿纸上数据不变，再依次走到第3、4直到第100人，最后稿纸上留下的就是捐款最多的人的名字和数额。〖程序形象化讲解〗：

K1=1:K2=d(1)For i=2 to 100 If d(2)>d(K1)then K1:=i:K2=d(i)Next i K1、K2为稿纸上两个数据即第几个人和他的金额，i为走到第i个人,d(i)为第i人手上的金额。

3、算法：选择排序 〖形象化模型〗：

军训对100人按身高从低到高排队。〖算法形象化描述〗： 第1轮：

a.在1到100中找一个最矮的人，即稿纸中写上1和第1人身高，从从第2个人开始走，走到第100个人，每走到一个人，将稿纸上的身高与那人比较，如果那人矮些，则稿纸上写上两个数据，即第几人及他的身高，否则稿纸上数据不变

b.如果稿纸上留下的最矮人并不是第1个人，则让稿纸里写的人与第1人交换位置。第2轮：

a.从2到100中找一个最矮的人，即稿纸中写上2和第2人身高，从从第3个人开始走，走到第100个人，每走到一个人，将稿纸上的身高与那人比较，如果那人矮些，则稿纸上写上两个数据，即第几人及他的身高，否则稿纸上数据不变

b.如果稿纸上留下的最矮人并不是第2个人，则让稿纸里写的人与第2人交换位置。

第99轮完成后留下的队伍，就是从低到高排好序的队伍。〖程序形象化讲解〗：

For i=1 to 99 K=i For j=i+1 to 100 If d(j)I then kt=d(k)d(k)=d(i)d(i)=kt end if next i i表示第i轮，k为稿纸，j为走到第j人，d(j)为第j人的身高。

4、算法：冒泡排序

〖形象化模型〗：类似于选择排序。

〖算法形象化描述〗：不用稿纸，两两互换。第1轮：

从第100个人开始往前走，走到一个人，比较他与前面一个人身高，如果他矮的话两个人交一个位置，一直走到第2个人。第2轮：

从第100个人开始往前走，走到一个人，比较他与前面一个人身高，如果他矮的话两个人交一个位置，一直走到第3个人。

第99轮完成后留下的队伍，就是从低到高排好序的队伍。〖程序形象化讲解〗：

For i=1 to 99 For j=100 downto i+1 If d(j)

d(j)=d(j-1)d(j-1)=d(j)end if next j next i i为第i轮,j为当前你走到的位置，从100一直往前走。

三、形象化教学总结

毋庸质疑，形象教学策略是一种非常好的教学策略，它体现了从身边现实出发，展开学习的教学方法，从具体形象的“现实”需要引出，得出具体形象的实现步骤，再将步骤归纳总结为“理论”，学生脑子里有一套“理论”知识，又有实践的经验，当再次碰到相关的现实问题时，就能将“理论”应用出来，回归到“现实”。

形象化教学设计要注意几个环节，恰当地处理这些环节，才能达到想要的效果。首先，形象化模型要恰当，要选择贴近学生生活的，有现实意义的实例，而且形象化描述算法时，要将过程清楚地表达出来。其次，在程序形象化解释时，要使描述跟上面的模型一一对应起来，如上例中，稿纸对应变量，人对应变量i。

四、形象化教学中应注意的问题

在教学中还必须明确，形象是为了达到抽象，形象教学不是目的，而是启迪学生思维和想象的手段。要在考虑到学生可接受的基础上，及时地摆脱形象，过渡到抽象思维上去，并形成科学的理论体系，掌握知识的规律性，使思维能力得到更高的发展。参考资料

《教学方法应用指导》 作者：郑金洲 编著 出版社：华东师范大学出版社 出版时间：2006年12月

《经典教学方法荟萃》作者：默耕 主编 出版社：福建教育出版社 出版时间：2000年04月

《走进高中新课程》华中师范大学出版社 出版时间2005年 《新课程学科指导意见下》浙江教育出版社 出版时间2006年6月

《VB程序设计基础》中国电力出版社 张福祥

主编

出版时间2003年08月 “形象化教学"在专业理论课上的应用” 叶 菁 http://gmzz.ccjy.cn/jiaoyu/xing.htm “教学语言要形象化和生活化” 潘意

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