浅谈算法和程序设计教学

浅谈算法和程序设计教学姓名：何光辉单位：江门市荷塘职业技术学校学历：本科职称：计算机中学一级教师地址：江门市荷塘职业技术学校E-mail:电话：3738257邮编：5290952008年2月浅谈算法和程序设计教学摘要：《算法与程序设计》是普通高中信息技术课的选修模块，长期以来，一直是高中信息技术课教学的重点和难点之一。针对当前该课教学方式存在的不足，如：以编程语言的语法教学为主线，算法教学相对薄弱；程序设计题型比较单调、乏味；教学方法单一；注重知识的灌输，忽视能力的培养等。本文从学生学习兴趣的培养、重视算法分析引导和提供学习资源等方面对《算法与程序设计》教学进行了深入详尽的阐述，说明在算法和程序设计教学中运用以上方式进行教学，不但能培养学生思维能力，而且能提高学生的算法分析能力和程序设计能力，的确是一种行之有效的方法。关键词：算法和程序设计教学学习兴趣算法分析引导学习资源《算法与程序设计》是普通高中信息技术课的选修模块，提高学生算法分析能力、培养学生思维能力是该课程的主要目标之一。当前，大多数中学都将《算法和程序设计》作为高中信息技术的选修课。但是，算法和程序设计教学一直存在“难教”和“难学”的问题，长期以来一直是高中信息技术课教学的重点和难点之一。因为程序设计本身抽象、枯燥，逻辑思维性强。要编写一个完整的程序，首先必须了解编程语言的有关知识，包括：程序的基本结构，常量、变量和表达式等概念，常量、变量的说明方法，输入、输出、赋值等语句的格式。这些，对于一个初学者而言是比较困难的；其次，还要对所求解的问题进行算法分析，由于计算机解决问题的技术思维方式和学生一向习惯的数理逻辑思维方式有所不同，这也给学生的学习带来了困扰；另外，学生的思维方式各有特色，接受能力也不尽相同。如果仍然采用传统的教学方式，即：以编程语言的语法教学为主线，算法教学相对薄弱；程序设计题型比较单调、乏味；教学方法单一；注重知识的灌输，忽视能力的培养等。导致的结果是：不但不利于学生学习兴趣和思维能力的培养，而且使学生程序设计思路狭窄，设计程序解决实际问题的能力与设计变通能力较差。通过多年来的教学实践，笔者认为：注重学习兴趣培养，重视算法分析引导和提供学习资源是搞好算法和程序设计教学一种行之有效的方式。一、培养学习兴趣爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，当学生对所学的知识产生兴趣和积极的情感时，就会从内心迸发出向往和求知的强烈欲望，产生积极、主动的学习动机。学习活动就不再是一种负担，而是一种享受，一种愉快的体验，学习效果也会事半功倍。如何培养学生的学习兴趣呢？1、创设学习情景教师在教学过程中创设一个好的情境，使学生融入其中，有利于激发学生的学习主动性，加深对知识的理解和记忆。如：本人在讲授冒泡排序时，首先，请五位同学（相同性别）到讲台上拿一块布蒙住自己的眼睛随机排成一排。然后布置任务：如何通过用手摸对方的头顶和自己的头顶进行比较，才能使你们按从左到右由高到矮排列。五位同学因为看不清有点不知所措，然后教师进行提示：最右边第五位同学可以先和第四位比较，如果第五位比第四位高则交换位置；接着，最右边第四位同学和第三位比较，如果第四位比第三位高，则交换位置，依次类推，可以得到最高的一位同学排在左边第一位。接着教师进行提问：“当最高的一位同学在最左边的时候他们总共比较的多少次”？同学们回答：“四次”。“那第二高的同学要排在第二位怎么办”？“和刚才一样，再从最右边的同学开始两两比较”。“当第二高的同学在左边第二位的时候他们总共比较的多少次”？“三次”。五位同学用同样的方式比较完成。接着教师进行总结：五位同学总共比较了四趟，每一趟总比前一趟少了一次。通过这个小游戏，大大激发了学生的学习兴趣，并且基本搞清了冒泡排序的基本思想。2、以趣味性强的例题为任务，进行教学趣味题能吸引学生的注意力，启动学生学习的动机，激发学生的学习兴趣，增强活动的愉悦性，促进学生思维的发展。例如：在讲授顺序程序设计时，以“鸡兔同笼”问题进行讲解；在讲授分支程序设计时，以“火车托运行李”问题进行讲解；在讲授循环程序设计时，以“百鸡百钱”、“水仙花数”、“猴子吃桃”、“国王算米”、“韩信点兵”等问题进行讲解；在讲授模块化程序设计时，以“歌德巴赫猜想”问题进行讲解；在讲授用递归法设计程序时，以“汉诺塔”问题进行讲解；在讲授迭代法设计程序时，以“兔子繁殖”问题进行讲解。通过使用这些趣味题，能大大提高学生的学习兴趣。二、重视算法分析引导因为学生编程能力的高低，归根到底还是由他们分析问题和解决问题能力的高低决定的。而分析问题和解决问题能力的高低除了与自身的因素有关外，还与教师的教学方式、方法有关。若教师在教学中，重视算法分析引导，学生们的编程水平哪有不提高的呢？1、巧用比喻比喻是借用已感知的知识来映射新知识，使新知识更容易理解的一种方法。合理借用比喻能使抽象的知识深入浅出、通俗易懂。例如，在讲授交换两个变量a和b的值时（假设a和b的初值分别是10和20），学生往往会用以下语句完成：a=bb=a但是，经过运行程序，发现a和b并没有交换。这时，教师就进行必要的指导，合理运用以下比喻：假设a磁带录的是歌曲，b磁带录的是京剧，现在要交换这两个磁带的内容。根据日常生活经验，学生很自然就想到借助另一个空磁带来实现。同理，要交换两个变量a和b的值，须借助第三个变量c来实现。这时，学生很快就能正确写出以下程序段了：c=aa=bb=c2、善于观察观察是认识事物的基础，是创造思维的起点，许多发明和创新，往往来自善于观察。因此，引导学生善于观察，有利于激发他们的求知欲。善于观察，不只是停留事物在表面，而是要注意事物隐含的内部规律。例如，编程求：s=1+1+2+3+5+8+13+…共20项的和，学生们往往一筹莫展，原因是学生往往只从表面上观察事物。这时,教师就要引导学生善于观察隐含在事物内部的规律，得出：该数列的第一项是1，第2项也是1，从第三项开始，每一项等于前两项之和。找到了这个规律，编写程序就不难了。3、循序诱导循序诱导是按照教材的内在联系和学生的认知规律，由浅入深地提出问题，引导学生主动、积极进行学习，掌握知识。例如：在讲授循环程序设计时，学生对编程求s=1+2+3+4+…+100已经熟练掌握，能够编写出如下程序段：s=0fori=1to100s=s+inextiprint“s=”;s接着，要求学生编写以下程序：①s=1×2×3×4×…×10②s=1！+2！+3！+4！+…+10！，在教师的诱导下，学生也能够根据上一题的程序编写出这两题的程序。对程序1，因为是求若干项的积，所以，先将1赋值给s，循环体的“+”变为“*”；又因为只有10项，所以将循环变量的终值由100变为10。对程序2，因为是求若干项的和，所以先将s的初值赋值为0，再用循环语句实现各项累加；而每一项又是若干项的积，所以，再通过循环语句计算每一项的值即可。4、一题多编一题多编，能培养学生的发散思维能力。学生在一题多编的过程中，能深入透彻地理解教材，巩固所学知识，开拓知识视野，提高编程能力。例如，编程：已知a为10，b为20，要求交换a和b的值。学生往往编写成以下程序段：a=10b=20c=aa=bb=c接着，要求学生，能不能不借用新的变量，用别的方法完成。经过引导，学生能够写出以下程序段：a=10b=20a=a+bb=a-ba=a-b由于平时加强了这方面的训练，所以学生在编程过程中，思路开阔，方法灵活。5、重视评价由于算法的多样性，学生编写的程序不尽相同，此时，教师要引导学生对编写的程序进行评价。通过评价，学生能够更深入地掌握所学的内容。例如，在讲授冒泡排序时，要求将n个数按从小到大的顺序排序。学生往往会编出以下两种程序：程序段1：Fori=1Ton-1

Forj=1Ton-1

Ifa(j)>a(j+1)Then

temp=a(j)：a(j)=a(j+1)：a(j+1)=temp

Endif

Nextj

Nexti程序段2：Fori=1Ton-1

Forj=1Ton-i

Ifa(j)>a(j+1)Then

temp=a(j)：a(j)=a(j+1)：a(j+1)=temp

Endif

Nextj

NextI这两种程序的运行结果都是正确的，但程序2要优于程序1。为什么呢？很多学生不明白。这时，教师要引导学生分析这两种程序，得出：因为程序2执行的次数比程序1的少，所以，程序2要优于程序1。三、提供学习资源由于学生个体的差异，如：信息技术的基础知识和基本技能掌握程度的差异；学习兴