讓學生樂于學習算法和程序設計

1、讓學生樂于學習算法和程序設計摘要：算法是邏輯性，抽象性思維很強的學習內(nèi)容，在教學中如果處理不當往往會導致學生喪失興趣，挫折感增強，進而影響用算法解決問題，培養(yǎng)信息素養(yǎng)的二期課改目標。為此，本文從多個角度探討了讓學生樂于學習算法和程序設計的方法。關鍵詞：算法 程序設計 興趣 經(jīng)驗 思維 生活引言：算法初步是華師大版高中信息科技教材中的必修內(nèi)容。二期課改新的課程標準提出：信息科技學科是一門以提高學生信息素養(yǎng)和在信息化環(huán)境下學習能力為目標，以計算機為載體，以學信息技術、用信息技術、懂信息技術、與信息技術一起學為基本的學習過程，融知識性、技能性和工具性于一體的重要的基礎課程。培養(yǎng)解決真實、開放問題能力

2、，同時運用信息技術發(fā)展思維、學會學習、自主探究和合作交流的能力。其中在課程內(nèi)容的信息技術基本技能算法與程序設計模塊中指出：能結(jié)合實例，經(jīng)歷從需求分析、算法確定到編程求解等用計算機解決問題的基本過程，理解用計算機解決問題的特點。然而，我發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生對算法學習越來越不感興趣。隨著教學的深入，學生個體差異的增大，算法學習反而成為部分學生學習的一道難以逾越的屏障！即使有的同學通過了會考，后來再問他們，都認為象云里霧里走過一樣，回想起來還是懵懂未知。那么，為什么學生對算法和程序設計不感興趣，對算法的學習不太適應，是哪些障礙造成的？如何讓算法思維成為學生學習生活的一部分？對這些問題，我在教學上嘗試了一

3、些解決方法，具體如下。一、 激發(fā)學生興趣，盡量做到零起點教學，無論所學東西多么重要實用，對學生而言，興趣始終是激發(fā)出自主學習潛能的重要因素之一。近來許多信息技術學科的教師都有這樣的感覺，學生對信息技術課程的興趣已經(jīng)不如前幾年了，這也難怪，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，許多城市里電腦已如普通電器一樣進入到家庭中，網(wǎng)吧也隨處可見，在網(wǎng)上看電影、聽音樂、玩游戲等種種消遣，無疑比課程內(nèi)容更具吸引力。然而，我們不能放棄，當學生聽音樂而不懂如何下載時；當學生玩游戲之余想自行設計時；此時，我想教師的介入與引導將起到事半功倍的作用。其次，要對學生內(nèi)在本能加以啟發(fā)！當學生被 “漂亮”的作品所吸引的時候，就會有一種自己也來做一

4、個的欲望，然后逐步引導學生學習對程序的設計！如，在講授枚舉法時，運用密碼破解的影片片斷激發(fā)學生的興趣，然后讓學生設計一個密碼破解器，將極大地挑起學生程序設計地欲望。還有就是尊重學生的興趣很重要,不可能也沒必要讓每個人都成為程序員,讓學生學點算法思想去解決實際問題總歸是有好處的,而不一定要求所有學生非要把算法學得很精通。我倒是很樂意在高中的信息技術課本中看到純粹用漢語去描述的算法,用游戲展示的思想,而不全是FOR-NEXT,IF-ELSE。聽說有一種中文編程語言易語言，有機會不妨一試。教師在算法與程序設計教學時，應循序漸進，尤其是盡量做到零起點教學，免得太抽象的邏輯思維把學生的興趣嚇退。不要把具

5、體程序著急引入，而是應該從基本算法思想開始，從生活實例著手，引導學生進行分析和討論。如在講分支結(jié)構(gòu)時，先從兩個數(shù)字比較大小的分析來入手就可以讓知識的進入門檻降低，倘若一開始就讓學生畫流程圖，就容易造成學生手足無措，灰心進而損害學習的積極性。還有，對于程序設計來說,學生比較容易接受的應該是那些以圖形界面為面板的設計軟件,而用WORD來設計的話，就算是教師都會感覺困難，所以選擇那些圖形界面的設計軟件對于初學者來說比較容易上手，有助于培養(yǎng)他們對畫流程圖的興趣，也有助于學生更好地理解流程圖的結(jié)構(gòu)思想。二、 從學生已有的經(jīng)驗出發(fā)，先直觀展示，后抽象思維，再代碼設計任何知識的學習，都要從學生的已有經(jīng)驗出發(fā)

6、；并且這些經(jīng)驗以及根據(jù)這些經(jīng)驗設計的學習環(huán)節(jié)，又應該是能夠喚起學生學習興趣的；而學習興趣既可以基于生活化、游戲化等手法去喚起，同樣也可以使用知識本身的內(nèi)在魅力去喚起；實際上，無論哪種方式，對不同的學生，有不同的效果。在信息技術課程標準里，提高學生的信息素養(yǎng)是教學的目標，所以教學過程完全不必拘泥于程序設計這個狹小的范圍，我們可以結(jié)合其它學科，于游戲中學習，于生活中學習，再加上信息技術學科本身有著綜合性、更強發(fā)散性的特點，可以讓我們的教學變得更加生動多彩。如在講算法概念時，除了用書上山羊、狼和人過河的例子外，還可以進一步增加一些實例加以鞏固興趣。例如：一個人帶三只老虎和三頭牛過河。只有一條船，同船

7、可以容一個人和兩只動物。沒有人在的時候，如果老虎的數(shù)量不少于牛的數(shù)量就會吃掉牛。請設計安全渡河的算法。通過問題的深入來調(diào)動了學生主動探索學習的積極性。甚至可以采用游戲軟件的方式來調(diào)動學習的興趣，理解算法的學習。比如，課后我讓學生玩預先設計好的FLASH小游戲商人過河：仆人3人，商人3人，其中小船最多同時2人，兩岸不允許仆人多于商人，否則打劫，游戲失敗。讓學生從游戲中理解算法。從平時教學來看，算法對部分學生來說，尤其是從頭開始接觸算法時，會茫然不知如何著手，這時候，盡可能使用直觀的軟件，如采用一些教學軟件，制作適當?shù)慕虒W課件，往往會讓學生能夠更加的直觀和易于理解。早幾年我們高中曾教過Author

8、ware軟件，當時Authorware軟件中也有順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)。奇怪的是為什么Authorware學生比較容易上手？為什么從它開始進入比較方便？因為它使用的是非常直觀的流程圖方式，這種方式與學生的已有經(jīng)驗相關，因此容易掌握，從而進一步利用它學習程序設計。記得有一次參觀教學機器人的軟件，是一個控制程序開發(fā)的可視化平臺，就是從流程圖搭建開始組織程序，并在窗口右側(cè)給出自動形成的底層代碼。又直觀，又簡單，對算法的思維形成很有幫助。當時還和奉二小的陳偉一起商量下載一個試試，后來因為版權的原因放棄了，甚是可惜。平時，好多學生從流程圖搭建開始，而不會轉(zhuǎn)化為代碼設計，其中對思維方式的理解和知識的遷移，需

9、要我們教師加以引導，才能自然而然地熟悉了代碼并開始直接用代碼來設計控制程序。三、 從學生的習慣思維入手，逐步接受算法的思維方式，形成清晰的思維結(jié)構(gòu)。今年，在講一道鐵絲圍矩形的題目時，已知周長、面積，求寬、高？很多同學都能順利解決，因為他們的習慣思維方式是數(shù)學的解題方式。即設寬、高分別為W、H,成立一個方程組，然后轉(zhuǎn)換求解。這道題充分體現(xiàn)了算法與數(shù)學的緊密聯(lián)系，讓學生既學習了解析法的思想，又嘗到了成功的喜悅，而教師則可以在此基礎上進一步讓學生嘗試用枚舉法的思想來解決。逐步讓學生接受算法的思維方式，形成清晰的多種解決問題方法的思維結(jié)構(gòu)。如果從學生的習慣思維入手，很多學生還是很有興趣的，因為算法研究

10、是一種真正的創(chuàng)造解決問題的思維方式，并能獲得多種解決問題的思維方式，學生的興趣還是很大的。不適應的往往是缺乏興趣的，只要有興趣的都想了解一下算法背后的故事。如講到斐波納挈數(shù)列中兔子的繁殖問題時，學生都想知道最終到底有多少對兔子。關鍵是如何讓他們小步成功，緩步形成清晰的思維結(jié)構(gòu)。四、 逐步培養(yǎng)算法的基本思想，切忌急于求成算法和我們習慣的思維不盡相同，不能完全以我們常規(guī)解決問題的方法來進行思考。算法的教學從高中生開始，這時的學生具有一定的思維能力。在教學時，感覺學生開始的時候，習慣以自己的思維方式來解程序，往往會顯得片面，容易出錯。所以要學生接受算法的基本思想需要一個過程，如果能轉(zhuǎn)過彎，接受算法的

11、思想，那么后面就水到渠成了，如果始終用習慣思維，可能會造成后繼學習的困難。而注重算法訓練主要可以培養(yǎng)起學生的算法思想。從實際的教學來看，在算法和程序設計中，往往尊重、信任學生的自我個性體現(xiàn)，在教學中結(jié)合生活經(jīng)驗或已有知識來開展教學，效果比較理想。這也符合青少年學生渴望獨立的年齡特征。我除了讓學生探討問題解決方法外，還讓他們多接觸編程的經(jīng)典思想(即便是用漢語描述的）,對學生也大有裨益,可以當成是智力開發(fā)題。如對半查找，用語言描述學生反而易于理解，而用代碼方式，有的學生就難以理清思緒，需要教師細細講解分析，逐步培養(yǎng)。此刻，重點已經(jīng)不是編程語言，不管是自然語言、C還是VB都是算法的理解應用，都是算法

12、的思維，這部分內(nèi)容應該是嚴謹和可以逐步培養(yǎng)的，雖然可以在一些案例上生動些，但算法思維中最基礎、最基本的東西應該是固守和需要逐步培養(yǎng)的。我理解的目標是：縝密的邏輯思維+嚴謹?shù)膶W習態(tài)度五、 從生活中選取算法有一次，有個學生對我說：“老師，算法太難了，我都不知道怎么做?！逼鋵?，算法并沒有我們想象中的那么難！也許學生會人為地把算法孤立起來，并認為毫無意義。實際上，算法的許多地方都在我們的生活中使用，例如簡單的安排作息時間等。源自生活的類似流程性經(jīng)驗，可以用來遷移幫助學生學習程序設計，反過來，程序設計的學習又可以強化學生使用流程類方法解決問題的能力。有的學生，會認為算法就是解數(shù)學題，既枯燥又無趣?？善鋵?/p>

13、在程序設計時解的數(shù)學題多數(shù)都是趣味數(shù)學題，而且大多與生活聯(lián)系密切。我曾指導過一個學生參加市算法競賽，輔導過競賽題型。當時認為，那才是真正的算法,真正的程序設計,但確實難度較大。那個學生曾對我說：“.我開始沉浸在書中描繪的神奇數(shù)據(jù)建筑之中了線性表，二叉樹，拓撲圖那些原本就充滿活力的數(shù)字，構(gòu)成一種種奇特的組合結(jié)構(gòu)，太妙了！”我想,如何讓學生都有這樣的體驗!若是能讓學生從中體會到算法的真正魅力,那么算法還難么?生活中的算法更真實，從生活中選取算法，能喚起學生的生活經(jīng)驗，比枯燥講算法容易。同時也對學生更有意義。我曾看過這樣一道源于生活的算法，并介紹給了學生。床頭的四本書小明的床頭總是堆著幾本書，他有在

14、睡前看書的習慣，但每晚只抽其中的一本來看。在相當長的一段時間里，床頭柜上總共疊了四本書，最下面的那本，是平均6天才看一次，其上一本，是平均3天看一次，再上面一本，是平均2天看一次，那么最上面的一本書，多少天才看一次呢？請用算法解決此問題。許多熟悉編程的朋友都覺得這是個棘手的問題，因為不僅要涉及數(shù)組和循環(huán)語句，還有著難纏的不確定性，因為可能連著幾晚都看同一本書，然后又在其后連續(xù)幾天都把這本書擱在一邊。那么答案究竟是什么呢?其實，最上面的那本書，小明從來不看，是用來擋灰的。這可不是腦筋急轉(zhuǎn)彎，即1-1/2-1/3-1/6，結(jié)果是0，實際上也許心算更快。這樣，既簡單又有趣，學生自然會樂于學習了。六、

15、 讓算法來指導生活許多人認為學習算法意義不大，因為他們認為專業(yè)的算法很難直接指導生活。當然，無論黑貓白貓，能抓老鼠就是好貓。生活中問題的解決方式多種多樣，算法以其縝密的邏輯思維，通過使生活中繁復的問題抽象化的方式成為解決生活問題的一個重要途徑，有時，甚至能用來指導和提煉生活。如解析法的教學，華師大版教科書上銀行存款的利息問題來源于生活，分別有計算復利和不計復利兩種方式。而實際生活中，除了利息的計算外，還有住房貸款的還貸；國債的收益，股票和基金的投資方式等。在教學時，我把這類問題統(tǒng)稱為投資理財問題，讓學生以研究性課題的形勢進行深入分析，獲得了良好的效果。我們有的學生，通過這一項目學習，自學了許多相關的知識，有個現(xiàn)在已經(jīng)高三的同學，研究的項目是銀行貸款，按要求是等額還款，他不但研究了等額還款的程序設計，還設計了等本還款的算法。為實際操作提供了多一種渠道，倘若按此算法進行實際操作，可少還近2萬元利息?？梢钥吹?，這里的內(nèi)容已經(jīng)是遞推算法了，完全超越了解析算法