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《算法与程序设计》的教学方法探讨

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【摘要】《算法程序设计》是普通高中信息技术课的选修模块,是高中信息技术课教学的重点和难点之一,也是训练学生的逻辑思维能力的一门重要的计算机课程。学生们掌握该门课程对进入大学学习程序设计具有重要意义。本文作者从教学方法方面谈了在《算法与程序设计》教学中的一些经验和体会。

【关键词】算法程序设计教学方法

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2012)11-0155-01

《算法和程序设计》在教学中一直存在“难教”和“难学”的问题,因为程序设计本身比较抽象、枯燥和逻辑思维性强。学生普遍认为程序设计充满着神秘感,高深莫测、遥不可及,对程序设计存在畏惧心理。因此,教师一方面应培养学生对学习《算法与程序设计》的信心,激发学生对该课程的学习兴趣,使学生从难学到乐于学的转变;另一方面,教师应该从教学的方法入手,引入新的教学方法,把抽象、枯燥的程序设计讲得简单易懂。在算法与程序设计中,在总结前人的教学经验和结合学生们的实际学习情况的基础之上,本文对几种不同的教学方法进行了探讨和实际应用,并且分析了不同的教学方法所适用的学生群体。

一 游戏教学法

游戏教学法是指学生们通过做游戏,了解完成游戏的步骤,以此来设计程序算法,达到训练的目的。

益智游戏有很多种,其中,学生们乐于玩并且易懂游戏也数不胜数,如《农夫过河》。游戏规则:农夫要把狼、羊和青菜带过河去,但是每次只能携带一个物品,为了保证不让狼吃掉羊、羊吃掉青菜,请问如何过河?

学生们在玩《农夫过河》时,有的学生很容易想到办法;而有的学生则想到了其他的办法,如把狼绑起来等;另外一些学生则没有办法。老师通过请一位顺利过关的同学演示过河的步骤,然后引出算法的概念。这种教学方法课堂氛围较活跃,不枯燥,让学生们感觉《算法与程序设计》就像玩游戏一样简单,学生们乐于参与其中,并且对其感兴趣。同时让学生们感觉算法可能不止一种。这不失为一种很好的教学方法。对《算法与程序设计》课程感到恐惧的学生尤为奏效。在实际教学经验中,也取得了较好的课堂效果。

二 比喻教学法

比喻是语言艺术中的艺术,在《算法与程序设计》的教学中,巧用比喻,妙用比喻,是一种行之有效的并且易懂的教学方法。例如在讲解交换变量的值时运用比喻法,可以把抽象枯燥的程序具体化和形象化,有利于学生对该部分知识点的理解和掌握。例如,a笼子里有老虎,b笼子里有狮子,现在要把老虎和狮子交换一下。根据日常生活中的经验,学生很自然想到需要借助于第三个笼子c。交换步骤如下:将a笼子的老虎放到c笼子去(ca);将b笼子的狮子放到a笼子里(ab);最后将c笼子的老虎放到b笼子中(bc),此时完成笼子里老虎和狮子的交换。在此基础上,学生很容易就编写出程序来交换两个变量a和b中的数据。这种方法对学生群体都适用,不失为一种把复杂问题简单化的一种方法。

三 “半成品加工”教学法

“半成品加工”是指为学生提供一些“待完成的教学模具作品”,提供一种真实的问题解决环境,是一种基于“问题解决”的教学方法。这种教学方法避免学生从头开始制作的繁琐过程,对基础有差异的学生都进行了很好的回避,让教学更具针对性,通过完成作品的方式让学生体验到了学习的成功,感受到学习的快乐,从而有效地提高教学效率。

例如在《用解析法解决问题》中,绘制钻石图案的关键是求出圆周上各点的位置(坐标),绘制各点之间的线段。如何求出各点的位置呢?我们把绘制钻石图案这个问题转化为数学问题,首先建立坐标系,坐标原点位于图形的中心点上。在圆上平均取n个点,将圆平分为n份。学生利用数学的知识,能够写出各点的坐标。在此基础上,向学生展示算法的伪代码,提供给学生半成品的程序文件(代码是不完整的),要求学生填空补全程序代码,调试程序,完成钻石图案的绘制,此处就是运用了“半成品加工”教学法。这种教学方法旨在避免学生基础的差异,提供“半成品”,在实际运用中,这种教学方法具有普适性,对全体学生都有较好的效果。

四 问题式教学法

问题式教学法是一种现代启发式的教学方法,是教师根据学生已有的认知水平,提出相关的问题,引导学生独立思考、大胆尝试、学会质疑、学会探究的一种教学方法。

在《用解析法解决问题》教学中,教师通过精心设计的若干问题,逐步启发、步步深入、环环扣紧,引导学生质疑教材中绘制钻石图案的伪代码,学生意识到了程序中出现的冗余循环,并且能够修改程序的冗余代码,提高算法的效率。

提问1:钻石图案是由多少条线段组成的?学生很自然的根据已有的数学知识回答:14+13+12+……1=(1+14)×14/2=105条。

提问2:当i=1,j=2时,所画线段和当i=2,j=1时所画线段是什么关系?学生回答:是同一条线段。

提问3:在循环嵌套中,Line语句实际上被执行多少次?说明什么问题等?

让学生自己独立思考。类似的提问,直到学生们能自己把程序修改正确为止。

提问式教学方法通过引导学生,让学生们自己独立思考,对有基础的学生尤其重要,他们的理论基础较好,可以很容易的解决问题,提高教学的成绩。

参考文献

[1]李艺.信息技术教学研究与案例[M].北京:高等教育出版社,2006

[2]王爱艳.算法与程序设计教学之我见[J].信息技术教育,2008(2)