信息基礎及算法新授課課型體系

蔣毅非

隨著現(xiàn)代科技的日新月異，我們已經(jīng)進入了一個嶄新的信息時代，信息無處不在，它出現(xiàn)和滲透在了我們生產(chǎn)和生活中的每個角落。

信息社會里，計算機及計算機控制的智能系統(tǒng)幾乎滲透到了人們工作、生活的所有領域。計算機如此神奇，主要歸功于算法及實現(xiàn)算法的計算機程序。

那什么是計算機算法呢？對于計算機裝置而言，算法通常是以一步接一步的方式來詳細描述如何將輸入或者預定初始值轉(zhuǎn)化為所要求的輸出的過程，或者說，算法是對計算裝置中執(zhí)行的計算過程的具體描述。

算法是解決“做什么”和“怎么做”的具體步驟的描述。一個算法必須有有窮性、確定性，有零個或多個輸入、有一個或多個輸出 、可行性這五個特征。

算法的描述方法有自然語言、流程圖、和偽代碼等。算法的基本控制結構包括順序結構、選擇結構和循環(huán)結構。

我們?yōu)槭裁匆寣W生學習算法呢？因為算法是解決問題的重要手段，所以讓學生學好信息基礎，學好信息技術中的計算機算法是時代所需，是一個重要的任務。

為了讓學生更好的掌握信息基礎及算法，我們采取新授課課型體系。

什么是新授課課型體系呢，新授課課型體系主要是指教師在上課時采用“任務驅(qū)動”教學法，在學生自主探究的基礎上結合小組協(xié)作，講練結合來突破重難點。

為什么要采用新授課課型體系呢？因為信息技術課程中很多教學內(nèi)容具有概括、抽象、專業(yè)的特點，教師在課前準備中感覺比較棘手，在教學過程中知識點容易講不透徹，學生在學習過程中也容易感到非常枯燥，難于理解，提不起興趣，這大大影響了教師教與學生學的效果。所以我們在授課時要把基本概念、原理與實際運用有機結合，將抽象的知識形象化地表達，理論聯(lián)系實際，從而激發(fā)學生學習興趣，提高課堂教學效率。

比如說有一節(jié)教學任務是通過洗衣機的洗衣流程讓學生認識算法并學會描述“洗滌算法”。

首先讓學生了解并描述一下日常手工洗衣的流程，然后再采用任務驅(qū)動法，讓學生根據(jù)算法的有窮性，確定性，由零個或多個輸入，有一個或多個輸出，可行性這五個特征描述出來洗衣機“快洗”模式的洗衣流程。

平日里手工洗衣的流程有以下四個步驟。1，在盛有衣服的盆中加入適量的水和洗衣粉，攪拌均勻。2，搓揉衣服。3，用清水漂洗。4，將衣服從盆里拿起，擰干。

以上步驟可以稱為“手工洗衣算法”。

洗衣機的洗衣流程實際上是對手工洗衣流程的模擬，是對“洗衣算法”的實現(xiàn)。這個“手工洗衣算法”是無法直接讓機器完成的，因為機器能夠?qū)崿F(xiàn)的算法，必須具有一定的特征。算法中的每一個步驟必須有明確的定義。例如，某洗衣機 的“快洗”模式的洗衣流程如下 ：

算法是解決“做什么”和“怎么做”的具體步驟的描述。算法的特征主要包括有窮性，確定性等。所以上圖中的流程還不能稱為洗衣機的“洗衣算法”，因為每一步?jīng)]有定義洗衣機可以明確執(zhí)行的細節(jié)。以第二步“洗滌”為例，為這一步單獨設計的“洗滌算法”可以用自然語言描述如下：

2.1電動機正轉(zhuǎn)30秒；

2.2停2秒；

2.3電動機反轉(zhuǎn)30秒；

2.4停2秒。

這樣，“洗滌算法”中的每一步，洗衣機都能夠理解和正確執(zhí)行，并且在有限的時間內(nèi)結束。

上面對“洗滌算法”采用了自然語言的描述方式。除自然語言外，也可以采用框圖和箭頭組成的流程圖來描述“洗滌算法”。如：

流程圖是最常用的算法的描述方法。流程圖的主要特點是清晰直觀。但是如果用流程圖來描述整個“快洗”模式的算法，圖就有些龐大。

還有一種可以用來描述算法的方法是偽代碼。偽代碼可以比較容易地由開發(fā)人員轉(zhuǎn)換為能被機器執(zhí)行的指令。“洗滌算法”的偽代碼描述如下。

i=0

WHILE i<5

電動機正轉(zhuǎn)30秒

停2秒

電動機反轉(zhuǎn)30秒

停2秒

i=i+1

通過這幾步循序漸進的學習，讓學生了解什么是算法，算法的特征是什么以及算法的描述方法都有哪些。

教師可以在課堂上布置一些思考與討論題，讓學生更深地理解算法的特征。

最后布置一些題對學生進行鞏固測試。

所以通過以上學習內(nèi)容我們總結出，新授課課型體系的一般教學結構包括教師教學環(huán)節(jié)和學生學習環(huán)節(jié)兩個環(huán)節(jié)。

1.教師教學環(huán)節(jié)

（1）創(chuàng)設情境;（2）引導探究;（3）總結建構;（4）鞏固測試。

2.學生學習環(huán)節(jié)

（1）分析問題：（2）自主探究;（3）自主建構;（4）總結提升

傳統(tǒng)的上課模式也就是老師單純地講，學生單純地聽已經(jīng)不能滿足信息技術學習的需要，新授課課型體系可以讓學生更好地掌握信息基礎及算法。