- 收藏
- 加入书签
基于初中信息技术课堂教学的算法思维养成策略思考
【摘要】算法思维在初中信息技术课程的教学中,是评价学生计算机水平与学科素养的重要维度。算法作为计算机的基础概念之一,在初中信息技术课程的理论内容中具有广泛涉及,对学生的计算机思维、计算机操作水平和课程理论学习质量都具有一定要求。本文从初中信息技术课程的教学现状出发,探究培养学生算法思维的教学策略,旨在通过相关研究成果促进学生的信息技术综合素养提高。
【关键词】初中;信息技术;算法思维
在信息化社会的高速发展背景下,计算机领域的数据分析功能和智能化技术被广泛应用于各行各业。在当前的社会发展背景下,新时期的人才培养目标也强调学生的信息化思维。其中,算法作为计算机技术的重要内核之一,学生在计算机课程的学习中,需要深入了解计算机算法的基础概念,并逐步建立起算法思维,深入理解计算机技术的内涵。
一、算法思维的相关概述
从概念维度上看,算法的概念最初诞生于数学领域,指解决问题的一般方法和步骤。在现代的概念定义中,将算法这一概念定位为:在有限步骤内,以明确、精简的操作方法解决一类问题的方法。从概念定义变化中可以看出算法思维的共性体现在解决问题的思想性上。算法思维在心理学、哲学与逻辑学等领域都具有不同的定义。在计算机科学领域,算法思维所涉及的内容较为广泛,统一的表现为:解决问题的高效方法和思维模式。如,在1-10的数字中查找某一特定数字,直接进行查找明显效率低下,而通过二分法的方式,可以在每次数字查找的过程中缩小范围,从而提高问题解决的效率。如图1所示。在二分法的方式中,可以将7次查找次数优化成3次。随着数字规模越大,二分法的数字查找模式更具有优势。在查找数字的这一过程中,算法思维影响到解决问题的整体效率。
从上述的举例中可以看出,算法思维主要通过步骤明确的方式,提高解决问题的效率与准确性。计算机技术所具有的逻辑性特点,如代码编写的流程需要代码人员注重精简性和逻辑性的同时,确保该串代码具有高效、稳定的运行效率。这一过程也体现出算法思维的重要性。
二、培养学生算法思维的教学策略
(一)融入生活实例
算法思维主要立足于经验的总结与解决问题方法的不断优化。在培养学生算法思维的教学中,教师可基于常见的生活问题,以解决实际问题的思维引导,带领学生初步了解算法思维。如,教师可设置“班歌大赛”项目,要求学生根据五位评委的打分情况计算总分和平均分。随后,教师引导学生结合问题内容绘制流程图,不断简化流程图的同时,缺乏平均分和总分计算的准确性。在学生熟练使用绘图软件后,教师可在学生绘制流程图的基础上,进一步设置问题:求正方形的周长和面积和鸡兔同笼的数学问题。流程图的不同模块划分,可以为学生展示解决问题过程中的必要流程和关键信息。使学生在流程图的飙到思想中思考、分析问题,设置不同的问题解决步骤,从而在原有基础上不断加强算法思维。
(二)设置问题引导
在信息技术课程的问题引导中,教师应结合学生的计算机学科理论基础与思维水平,合理设置问题难度,确保学生在问题探究的流程上逐步建立算法思维。如,枚举1000以内的偶数。在该问题的设置中,教师需将算法思维与计算机的处理问题进行整合,使学生在枚举算法的概念学习中进行实践应用,以此使学生在概念学习与解决问题的实践中,不断锻炼算法思维。对于计算机学科理论基础一般的学生,教师可引入“如何在1000个人中选出100个身高最高的人?”的问题,通过算法问题转化的方式,使学生在思考问题的过程中锻炼算法思维。
(三)加强探究指导
在培养学生算法思维的过程中,教师可通过探究式学习活动的设置,使学生在不同的探究项目中进行思考与实践。如,驾驶可以引入斐波那契数列问题,使学生从公式推导的探究中,思考问题的解决方法。部分学生在公式推导的过程中还存在思路不清晰、思路难以展开的情况,教师需要给予学生相应的思维引导帮助。如,三个数为前两个数的和。随后,引导学生用数组方式进行赋值,并鼓励学生结合规律自主推导计算公式。如[n]=a[n-1]+a[n-2]的公式。
(四)开展合作学习
在合作学习的模式中,教师可设置枚举偶数流程图,解决水仙花数的问题,使学生在枚举法的学习过程中可以深入探究枚举偶数流程图的优化方案。合作学习的模式有助于学生群体进行合作交流与相互帮助,从而在集体性学习的思维碰撞中,深度学习算法的概念。教师在合作学习的学习任务设置上,可引入多种实际问题,使学生在多样化的问题探究中探究枚举法的应用策略与枚举法流程图优化思路,逐步加强学生的算法思维培养。
三、结语
综上,初中阶段的信息课程学习对于学生的学科思维、计算机操作水平成长与算法概念养成具有重要影响,教师在培养学生算法思维与计算机学科综合素养的过程中,应重视学生的主体性以及教学案例的多样性,使学生在丰富的问题探究活动中逐步提高算法思维水平。
参考文献:
[1]杨金朋.面向计算思维培养的初中信息技术拓展课程学习活动设计与应用研究[D].华东师范大学,2020.
[2]林玉珍.面向计算思维培养的初中信息技术DBL教学模式研究[D].天津大学,2019.

京公网安备 11011302003690号