高中信息技術教學中的算法思維培養探討

楊新梅

摘要：信息技術的普及使得計算機思維已經逐漸成為思想培養的主流，作為信息處理技術的核心思想之一，算法思維的培養是當下計算機技術課程的重要內容之一。在高中計算機教育中，將算法語言和程序作為計算機技術培養的一部分，研究其教育價值及如何培養學生算法思維是教師在教學過程中需要著重考慮的問題之一。本文基于算法思維特點，從計算機教學角度闡述如何在計算機教學中培養學生的算法思維能力，深度挖掘在計算機教學中算法思維培養的價值。

關鍵詞：計算機；算法；思維；培養

G633.67

社會逐步的發展，信息技術已經進入各行各業，乃至千家萬戶，我國教育領域對學生的信息技術能力的要求也逐步提高，對計算機的操作與技術正握已經成為每個學生的必備能力之一，更成為了社會衡量人才能力的標準。根據不同地區的發展不同，在信息技術的教育中除硬件設施匹配程度不同，更多的也在于信息技術教學中，教師對教學內容的掌握及相應思維的培養。

一、算法

美國計算機專家克努特曾定義：算法就是一個有窮規則的集合，其中規則規定了一個解決某一特定類型的問題的運算序列。我們基于這個定義可以給算法以新的理解。將其看做若干個最基本的操作和對應的規則作為元素而組成的集合。也就是說，算法是把若干個基本操作按照一定的順序和規則進行操作從而形成的一個序列。所以，對算法的學習實際上就是學習一種如何構造解決一系列問題的能力及對應的操作方法。學生在高中計算機教學中學習算法與程序設計時，就是通過自身能力設計相應的算法進而運用某種計算機語言實現一個問題的算法的完成。在信息教育中算法思維的培養與數學教學基本相同，有很多共同之處，將算法思維的培養過程可以看做是一類思維訓練的工具，在運用過程中培養學生的算法思維。

所謂思維就是人腦在生活學習過程中對客觀的事物產生的一種概括，或者是間接的或者直接的一種反應。從狹義角度看，思維就是人類通過大腦活動解決問題的一種能力，是人們智力發育的一種表現。而算法思維就是人在思考過程中的一類思維方式，表示的是解決問題的一個過程，是對問題的解決進行有限的步驟設定的組成。在高中信息技術教學中培養學生的算法思維，有利于學生將復雜問題分解，從而培養學生解決問題的能力。

二、培養學生算法思維的意義

1.算法思維的培養可以提高學生思維能力

在上部分敘述中已經肯定了算法在解決問題方面的作用及能力。但是學生算法思維的形成具有一定的過程，在此過程中學生需要對算法的相關資料與知識進行消化、理解及運用，并且與此同時不斷的在學習中對算法進行發現、利用、選擇及推廣等。在上述過程中，學生們不僅培養了相應的算法能力，更培養了學生的思維能力。使學生可以更加理性有邏輯的思考問題，提高學生的思維判斷能力，為學習提供更好的思路及解決問題的方法。

2.增強學生邏輯思維能力的訓練

算法是解決一類或某一特殊問題的方法，對算法的廣泛應用可以使學生更加快速的解決問題，極大程度上減少了學生在同一問題解決上的腦力消耗。雖然算法的運用具有一定的不靈活性，并且更多的時候是運用計算機來完成的。但是在算法思想的培養過程中可以因其獨特的思維方式與運算方式獨特的訓練學生的思維能力。學生可以在算法思維培養過程中較好的把握其內涵，切實的運用算法思維解決學習中的某些問題，尤其是信息技術教育中的算法思維培養與數學教學有著極其密切的關系，在解題過程中條理清晰地對問題的解題步驟進行梳理，可以強化學生的邏輯思維能力。

三、信息技術中算法思維培養具體策略

1.在解決問題過程中培養學生解決問題能力

人的思維過程是通過語言、動作、行為等實現的。是對客觀事物的具象反應及概括，包含了客觀事物多方面信息。也可以深入分析客觀事物表象與內部的關系，是人的一種高級認知。高中生的學習過程中就是根據所學的知識與生活中的相關積累進而完成一個又一個問題的解決過程，并且準確的尋找到相關問題的解決途徑與技巧。這樣的過程是一個問題的解決過程。而算法思維的培養就是在不斷地發現問題解決問題過程中，形成一種既定的思維模式。算法思維解決問題的具體步驟就是在一系列具體的邏輯步驟下進行分析運算，從而解決某一問題。在信息技術教學中教師對學生提出相應的問題學生基于其較好的模仿能力，借助計算機相關軟件及程序，運用文字語言、數學符號、圖型語言等進一步掌握算法的相關內涵，從而培養學生算法思維，并將其運用進其他的學習及生活中。

2.信息技術教學中算法教學種類

在信息技術教學中，算法思維的培養可以借助相應的教學模式進而使學生更深入的了解算法思維過程。其教學方法具體可分為三種。第一種、算法的理解及相關過程和發展的教學類型。此種教學類型是根據算法的思考過程和其相關的形成過程發展過程為基礎，通過學生對這一過程的學習與運用進一步培養學生的算法思維。第二種、算法多樣化教學。在算法的教學過程中教師運用多種形式的問題，或一種問題的多種算法解決方法來培養學生的算法問題解決能力。第三種、算法修改教學法。在教學過程中，教師利用多種不同的錯誤算法類型在學生對錯誤進行更改的時候培養學生對算法思維的正確思考能力及思維方式，促進算法思維的養成。

四、總結

高中信息技術中算法的培養一方面可以培養學生的思維能力，拓展學生的思維方式，另一方面也可以增強學生解決問題的能力。如何更加有效地在高中信息技術課堂中培養學生的算法思維，是需要教師長期探索與實踐的過程，在這一過程中進一步完善算法思想培養的相關方法，促進學生算法思維培養的更好發展，也是促進學生全面發展的一部分。

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