高中信息技術教育中的算法思維培養策略研究

王慶良

摘 要：隨著國內信息技術水平的不斷提升，社會各行各業都在積極使用計算機與互聯網，因此社會對具有信息素養的優質人才產生了更大的需求。2003年國家正式將算法與程序設計設置為信息技術的五個選修模塊之一，從簡單的問題出發設計解決簡單問題的算法，從而提高現階段高中生的邏輯思維能力，進一步實現全面發展。基于此本文將對高中信息技術教育中算法思維的培養策略進行深入探析。

關鍵詞：高中信息技術教育;算法思維;培養策略

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）23-0061-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.23.030

對高中信息技術教育而言，如何能培養并有效提高學生的算法思維能力是教師的重點研究課題之一。在此過程中，教師既要保證學生熟練掌握專業知識，同時也要與時俱進滿足時代發展需求。教師需要更新教育理念，對教學模式進行全方位的創新，構建出一套完整的高效教學體系，為學生提供實踐操作機會，為學生的未來學習和發展打下堅實的基礎。

一、算法思維的概念

算法思維是指人在解決或完成任務的過程中對問題和任務起點、邊界、限定范圍有明確的認知，擁有算法思維的人即使不能快速得到問題的答案，也能按照縝密的思維邏輯進行分析，最終循序漸進地解決問題。算法思維是過程的表達方式，它由一系列已經規定好的操作步驟組成，用于解決特定的問題，高中生擁有算法思維能在學習中形成清晰的思路，從而找到有效的解決途徑，提高學習質量。

二、算法思維的教育意義

（一）提高數學思維品質

已經形成定式的算法思維是沒有缺陷的，但是我們在認真探析其形成過程時會發現，無論是處于哪一個發展階段的人，想要熟練地運用算法思維解決實際問題都需要經歷感知、觀察、分析、總結歸納這一完整的過程，他們的思維品質也隨著發現、分析、使用的過程而逐漸提升。與此同時我們還應當明確一點，所謂算法是在數學理論之上產生，因此形成算法思維也意味著數學思維品質的提高，由此更能體現出在授課過程中著重培養學生算法思維的重要性，保證學生在具有良好數學思維品質的前提下為社會做出更多的貢獻。

（二）提高邏輯思維能力

邏輯思維能力是指在做事的過程中會使用具有一般規律的思維，有具體的方法、形式和風格。在教學過程中培養學生的邏輯思維能力是一項重要任務，培養算法思維能夠有效提高教學效率。學生如果能夠經歷算法化的過程也能對算法精神有更深層的感悟，那么無論是在學習還是日常生活中都能快速梳理問題中各類信息之間的關系，最終按照固有順序進行整合，使邏輯思維能力得到有效提升。

三、高中信息技術教育中的算法思維培養策略

（一）立足生活實際，了解算法思想

課程改革要求尊重學生的主體性，保證學生積極參與每一項課堂活動。為了滿足這一要求，教師需要更新教育理念，從生本的角度出發篩選教學內容，將培養學生的主觀意識和思維能力作為首要目標，做到教學內容和生活實際的有機融合，課上為學生展示生活化案例，并要求他們根據生活經驗和習慣去解決問題。在此期間學生能夠對算法思維的定義形成深入了解，為后續的教學工作作好鋪墊，保證高效教學[1]。

在這過程中教師也可以組織多元化的探索活動，采取問題引導、小組合作的教學方法。學生通過對解決問題過程的詳細分析能夠在腦海中形成一個流程圖，深入理解流程中每一個分支的組成結構以及知識內涵。同時教師再進行針對性的指導，從實踐操作的角度去促進學生邏輯思維能力、分析問題能力以及實踐操作能力的提升，引導學生明確認知算法思維在信息技術知識學習過程中的重要性，從而真正了解算法思想，從主觀意識上接受自身算法思維的形成。

（二）布置數學題目，形成算法思維

算法思維是在數學學科的基礎上形成的，學生在解答數學問題的過程中會總結出解題原理以及解答方法，從而構建出一個獨特的思想體系，這一體系正是算法思維，由此可見數學題目對算法思維的重要意義[2]。

高中信息技術課程將培養學生的算法思維視為首要教學目標，但是在這樣的前提下教師難以將數學與信息技術教學進行真正地融合，導致學生只能憑借自己的想象而非實踐操作去解決問題，形成的算法思維形式化嚴重，不能對未來學習和發展起到促進作用。在這樣的情況下，教師需要從大量的數學題目中挑選一些具有典型特點的算法體系，應用在程序設計的過程中。因為程序設計原理與數學題目的解答方法相同，所以二者的算法思維具有一致性。學生的思維品質得到最大程度的鍛煉，同時他們的行事邏輯能力也隨之提高，從而實現學生算法思維的理想目標。

（三）解決復雜問題，提升教學價值

算法思維的形成和提升與學生的學習熱情與學習興趣有直接關系，他們會在興趣的基礎上產生高漲的學習動力。但是我們通過對教學課程設計的調查可以發現，教師在設計授課計劃時往往會忽略動因，缺少這一關鍵因素就難以在信息技術教學中培養算法思維，降低教學價值。此時教師需要在進行課程設計時合理利用Java、Python、Foxpro、VB語言的特點，設計專屬的問題驅動方法，并要求學生使用算法思維依次處理這些問題，以此調動他們的學習積極性。

在算法思維提升的過程中，學生除需具備解決一般程序設計中的三種基本結構組成的問題外，還需要了解其原理和具體的解答流程。教師必須重點強調形成獨有思維體系的重要性，深化學生的算法意識，保證他們在學習過程中始終算法思維一致，并將其完美地融合到日常生活之中，最終實現理想化教學目標，促進學生綜合素質的發展。