摘要：隨著國內(nèi)信息技術(shù)水平的不斷提升，社會各行各業(yè)都在積極使用計算機與互聯(lián)網(wǎng)，因此社會對具有信息素養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)人才產(chǎn)生了更大的需求。2003年國家正式將算法與程序設(shè)計設(shè)置為信息技術(shù)的五個選修模塊之一，從簡單的問題出發(fā)設(shè)計解決簡單問題的算法，從而提高現(xiàn)階段高中生的邏輯思維能力，進一步實現(xiàn)全面發(fā)展。基于此本文將對高中信息技術(shù)教育中算法思維的培養(yǎng)策略進行深入探析。

　　關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù)教育;算法思維;培養(yǎng)策略

　　對高中信息技術(shù)教育而言，如何能培養(yǎng)并有效提高學(xué)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(xué)生熟練掌握專業(yè)知識，同時也要與時俱進滿足時代發(fā)展需求。教師需要更新教育理念，對教學(xué)模式進行全方位的創(chuàng)新，構(gòu)建出一套完整的高效教學(xué)體系，為學(xué)生提供實踐操作機會，為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

　　一、算法思維的概念

　　算法思維是指人在解決或完成任務(wù)的過程中對問題和任務(wù)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(jīng)規(guī)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(xué)習(xí)中形成清晰的思路，從而找到有效的解決途徑，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

　　二、算法思維的教育意義

　　(一)提高數(shù)學(xué)思維品質(zhì)已經(jīng)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(fā)現(xiàn)，無論是處于哪一個發(fā)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(jīng)歷感知、觀察、分析、總結(jié)歸納這一完整的過程，他們的思維品質(zhì)也隨著發(fā)現(xiàn)、分析、使用的過程而逐漸提升。與此同時我們還應(yīng)當(dāng)明確一點，所謂算法是在數(shù)學(xué)理論之上產(chǎn)生，因此形成算法思維也意味著數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的提高，由此更能體現(xiàn)出在授課過程中著重培養(yǎng)學(xué)生算法思維的重要性，保證學(xué)生在具有良好數(shù)學(xué)思維品質(zhì)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(guī)律的思維，有具體的方法、形式和風(fēng)格。在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力是一項重要任務(wù)，培養(yǎng)算法思維能夠有效提高教學(xué)效率。學(xué)生如果能夠經(jīng)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(xué)習(xí)還是日常生活中都能快速梳理問題中各類信息之間的關(guān)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(shù)教育中的算法思維培養(yǎng)策略

　　(一)立足生活實際，了解算法思想

　　課程改革要求尊重學(xué)生的主體性，保證學(xué)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(fā)篩選教學(xué)內(nèi)容，將培養(yǎng)學(xué)生的主觀意識和思維能力作為首要目標(biāo)，做到教學(xué)內(nèi)容和生活實際的有機融合，課上為學(xué)生展示生活化案例，并要求他們根據(jù)生活經(jīng)驗和習(xí)慣去解決問題。在此期間學(xué)生能夠?qū)λ惴ㄋ季S的定義形成深入了解，為后續(xù)的教學(xué)工作作好鋪墊，保證高效教學(xué)[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(dǎo)、小組合作的教學(xué)方法。學(xué)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(jié)構(gòu)以及知識內(nèi)涵。同時教師再進行針對性的指導(dǎo)，從實踐操作的角度去促進學(xué)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(dǎo)學(xué)生明確認知算法思維在信息技術(shù)知識學(xué)習(xí)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(shù)學(xué)題目，形成算法思維算法思維是在數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)上形成的，學(xué)生在解答數(shù)學(xué)問題的過程中會總結(jié)出解題原理以及解答方法，從而構(gòu)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(shù)學(xué)題目對算法思維的重要意義[2]。

　　高中信息技術(shù)課程將培養(yǎng)學(xué)生的算法思維視為首要教學(xué)目標(biāo)，但是在這樣的前提下教師難以將數(shù)學(xué)與信息技術(shù)教學(xué)進行真正地融合，導(dǎo)致學(xué)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(yán)重，不能對未來學(xué)習(xí)和發(fā)展起到促進作用。在這樣的情況下，教師需要從大量的數(shù)學(xué)題目中挑選一些具有典型特點的算法體系，應(yīng)用在程序設(shè)計的過程中。因為程序設(shè)計原理與數(shù)學(xué)題目的解答方法相同，所以二者的算法思維具有一致性。學(xué)生的思維品質(zhì)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(xiàn)學(xué)生算法思維的理想目標(biāo)。

　　(三)解決復(fù)雜問題，提升教學(xué)價值算法思維的形成和提升與學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與學(xué)習(xí)興趣有直接關(guān)系，他們會在興趣的基礎(chǔ)上產(chǎn)生高漲的學(xué)習(xí)動力。但是我們通過對教學(xué)課程設(shè)計的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，教師在設(shè)計授課計劃時往往會忽略動因，缺少這一關(guān)鍵因素就難以在信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)算法思維，降低教學(xué)價值。此時教師需要在進行課程設(shè)計時合理利用Java、Python、Foxpro、VB語言的特點，設(shè)計專屬的問題驅(qū)動方法，并要求學(xué)生使用算法思維依次處理這些問題，以此調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性。在算法思維提升的過程中，學(xué)生除需具備解決一般程序設(shè)計中的三種基本結(jié)構(gòu)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(diào)形成獨有思維體系的重要性，深化學(xué)生的算法意識，保證他們在學(xué)習(xí)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(xiàn)理想化教學(xué)目標(biāo)，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

　　(四)利用符號媒介，加強理解能力算法思維是一種抽象化的思維模式，學(xué)生只有在以其他具象化形象為媒介的前提下才能真正理解算法體系，掌握每一個過程的操作方法，他們會在不同的算法層級中準(zhǔn)確地使用不同的符號，從而促進算法思維與能力的發(fā)展。為此教師需要在進行計算機教學(xué)的過程中將程序的制作步驟、操作流程用多樣化的符號表現(xiàn)出來，以此激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的探究欲望。同時教師也需要給予學(xué)生鼓勵與支持，引導(dǎo)他們用自己專屬的符號進行解題和表達。通過這樣的方式，教師能夠深度挖掘?qū)W生的潛力，讓他們敢于并善于利用算法思維解決信息技術(shù)課程中的問題，強化理解能力，提升個人水平[3]。

　　(五)注重程序設(shè)計，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境

　　算法思維的形成與人機互動和師生的有效交流有密切關(guān)聯(lián)，在信息技術(shù)課堂上學(xué)生能夠自然地融入課程中，在信息技術(shù)的特定程序中主動學(xué)習(xí)、主動探索，注重算法過程，起到深化算法思維的作用。但是目前很多高中教師依舊保留著傳統(tǒng)思想，無法充分地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，無法體現(xiàn)出信息技術(shù)課程的真正價值，學(xué)生也只注重最終結(jié)果而非算法過程。

　　基于此，教師需要對 Java和Python的語言特點有充分認知并合理應(yīng)用，為學(xué)生提供友好的人機交互界面。因為命令語言簡潔，為學(xué)生提供了大量主動思考的空間，學(xué)生的積極性和主動性被充分激發(fā)，從而領(lǐng)悟算法思維的真實內(nèi)涵。同時教師還能利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢讓學(xué)生在課上展示自己的作品，互相分享解題經(jīng)驗，一方面能提高學(xué)生思維品質(zhì)，另一方面也能強化學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，起到調(diào)動主動性、養(yǎng)成算法思維的積極作用。

　　(六)組織課上實踐，強調(diào)解題過程

　　算法思維的形成離不開實踐操作，學(xué)生明確解題原則以及具體解決方法后能潛移默化地形成算法思維，所以教師一定要增加上機實踐操作環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生的解題能力。而在課堂上，有些教師為了讓學(xué)生更好地掌握實踐技巧，往往會反復(fù)演示，這樣就無法給學(xué)生充足的時間進行操作練習(xí)，教學(xué)效果一直得不到提升[4]。因此教師需要結(jié)合教授內(nèi)容為學(xué)生合理安排實踐活動，將理論知識和實踐結(jié)合，鍛煉學(xué)生的推理能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在自己驗證、運行程序的過程中進行證明和猜想，充分發(fā)展自己的個性，體現(xiàn)出信息技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)造性價值。在此期間學(xué)生對陌生領(lǐng)域的畏懼感會大幅度降低，也能進一步理解算法思維的真正含義，及時進行歸納和總結(jié)，進一步發(fā)明和創(chuàng)新算法過程，實現(xiàn)個性化發(fā)展。

　　(七)構(gòu)建評價體系，強化算法思維

　　及時的課后評價可以幫助學(xué)生對自身的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)能力產(chǎn)生明確認知，學(xué)生能夠快速找出自己的問題，及時改正缺點，促進學(xué)習(xí)水平的提高。但是長期以來課堂評價沒有得到教師的重視，學(xué)生不了解自己對理論知識理解的差異，也不能明確實踐操作中的問題所在，未能及時改正不足導(dǎo)致所學(xué)知識無法內(nèi)化，無法真正形成算法思維。因此教師在授課中一定要構(gòu)建一套完整的評價體系，分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的探究態(tài)度、表現(xiàn)以及最后呈現(xiàn)出的學(xué)習(xí)效果，多方面進行評價。此外培養(yǎng)算法思維需要學(xué)生在具備解決問題的能力后將其運用到生活實際之中，所以教師也要結(jié)合實際案例進行針對性說明，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)正確方法，樹立自信心，調(diào)整學(xué)習(xí)態(tài)度，不斷探索，強化算法思維，提高實踐能力。

　　信息技術(shù)論文范例：核心素養(yǎng)視角下高中信息技術(shù)高效課堂構(gòu)建研究

　　四、結(jié)語

　　綜上所述，高中信息技術(shù)教師在開展培養(yǎng)學(xué)生算法思維的有關(guān)工作時一定要與時俱進、轉(zhuǎn)換思想，同時也要重視過程而非一味追求結(jié)果，不要急于求成，從而為學(xué)生提供最優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在此過程中，教師一定要了解班級學(xué)生的實際情況，掌握他們的學(xué)習(xí)特點和對新知識的接受能力，由此設(shè)計針對性的教學(xué)方案。教師還要重視將所授內(nèi)容與生活實際事件相結(jié)合，促使學(xué)生在解決問題的過程中對算法思維產(chǎn)生深度認知，此后教師再為大家提供更多高難度的相關(guān)問題，讓學(xué)生在實踐中得到算法思維的提升，最終得到全面發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]魏娟.高中學(xué)生計算思維培養(yǎng)策略研究[D].寧夏大學(xué)，2019.

　　[2]祝緩.高中信息技術(shù)課程教學(xué)中計算思維培養(yǎng)研究[D].廣西師范大學(xué)，2018.

　　[3]孫寧.核心素養(yǎng)視域下高中生計算思維能力的培養(yǎng)研究[D].寧波大學(xué)，2018.

　　作者：王慶良