摘要：隨著國(guó)內(nèi)信息技術(shù)水平的不斷提升，社會(huì)各行各業(yè)都在積極使用計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)，因此社會(huì)對(duì)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(guó)家正式將算法與程序設(shè)計(jì)設(shè)置為信息技術(shù)的五個(gè)選修模塊之一，從簡(jiǎn)單的問題出發(fā)設(shè)計(jì)解決簡(jiǎn)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。基于此本文將對(duì)高中信息技術(shù)教育中算法思維的培養(yǎng)策略進(jìn)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(duì)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(diǎn)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(shí)，同時(shí)也要與時(shí)俱進(jìn)滿足時(shí)代發(fā)展需求。教師需要更新教育理念，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)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(shí)踐操作機(jī)會(huì)，為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)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(duì)問題和任務(wù)起點(diǎn)、邊界、限定范圍有明確的認(rèn)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(jìn)行分析，最終循序漸進(jìn)地解決問題。算法思維是過程的表達(dá)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?cè)谡J(rèn)真探析其形成過程時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，無論是處于哪一個(gè)發(fā)展階段的人，想要熟練地運(yùn)用算法思維解決實(shí)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(shí)我們還應(yīng)當(dāng)明確一點(diǎn)，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(huì)做出更多的貢獻(xiàn)。

　　(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(huì)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(xiàng)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(duì)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(jìn)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(shí)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(xiàng)課堂活動(dòng)。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(shí)和思維能力作為首要目標(biāo)，做到教學(xué)內(nèi)容和生活實(shí)際的有機(jī)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(yàn)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(dòng)，采取問題引導(dǎo)、小組合作的教學(xué)方法。學(xué)生通過對(duì)解決問題過程的詳細(xì)分析能夠在腦海中形成一個(gè)流程圖，深入理解流程中每一個(gè)分支的組成結(jié)構(gòu)以及知識(shí)內(nèi)涵。同時(shí)教師再進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)，從實(shí)踐操作的角度去促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力、分析問題能力以及實(shí)踐操作能力的提升，引導(dǎo)學(xué)生明確認(rèn)知算法思維在信息技術(shù)知識(shí)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(shí)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(huì)總結(jié)出解題原理以及解答方法，從而構(gòu)建出一個(gè)獨(dú)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(duì)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(jìn)行真正地融合，導(dǎo)致學(xué)生只能憑借自己的想象而非實(shí)踐操作去解決問題，形成的算法思維形式化嚴(yán)重，不能對(duì)未來學(xué)習(xí)和發(fā)展起到促進(jìn)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(diǎn)的算法體系，應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)的過程中。因?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)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(shí)他們的行事邏輯能力也隨之提高，從而實(shí)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(jià)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(huì)在興趣的基礎(chǔ)上產(chǎn)生高漲的學(xué)習(xí)動(dòng)力。但是我們通過對(duì)教學(xué)課程設(shè)計(jì)的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，教師在設(shè)計(jì)授課計(jì)劃時(shí)往往會(huì)忽略動(dòng)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(jià)值。此時(shí)教師需要在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)合理利用Java、Python、Foxpro、VB語言的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)專屬的問題驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(jì)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(diǎn)強(qiáng)調(diào)形成獨(dú)有思維體系的重要性，深化學(xué)生的算法意識(shí)，保證他們?cè)趯W(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(shí)現(xiàn)理想化教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

　　(四)利用符號(hào)媒介，加強(qiáng)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(gè)過程的操作方法，他們會(huì)在不同的算法層級(jí)中準(zhǔn)確地使用不同的符號(hào)，從而促進(jìn)算法思維與能力的發(fā)展。為此教師需要在進(jìn)行計(jì)算機(jī)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(hào)表現(xiàn)出來，以此激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過程的探究欲望。同時(shí)教師也需要給予學(xué)生鼓勵(lì)與支持，引導(dǎo)他們用自己專屬的符號(hào)進(jìn)行解題和表達(dá)。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(qiáng)化理解能力，提升個(gè)人水平[3]。

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

　　算法思維的形成與人機(jī)互動(dòng)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(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)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(shì)，無法體現(xiàn)出信息技術(shù)課程的真正價(jià)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(duì) Java和Python的語言特點(diǎn)有充分認(rèn)知并合理應(yīng)用，為學(xué)生提供友好的人機(jī)交互界面。因?yàn)槊�令語言簡(jiǎn)潔，為學(xué)生提供了大量主動(dòng)思考的空間，學(xué)生的積極性和主動(dòng)性被充分激發(fā)，從而領(lǐng)悟算法思維的真實(shí)內(nèi)涵。同時(shí)教師還能利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)讓學(xué)生在課上展示自己的作品，互相分享解題經(jīng)驗(yàn)，一方面能提高學(xué)生思維品質(zhì)，另一方面也能強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，起到調(diào)動(dòng)主動(dòng)性、養(yǎng)成算法思維的積極作用。

　　(六)組織課上實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)解題過程

　　算法思維的形成離不開實(shí)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(jī)實(shí)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(shí)踐技巧，往往會(huì)反復(fù)演示，這樣就無法給學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)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(shí)踐活動(dòng)，將理論知識(shí)和實(shí)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(yàn)證、運(yùn)行程序的過程中進(jìn)行證明和猜想，充分發(fā)展自己的個(gè)性，體現(xiàn)出信息技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)造性價(jià)值。在此期間學(xué)生對(duì)陌生領(lǐng)域的畏懼感會(huì)大幅度降低，也能進(jìn)一步理解算法思維的真正含義，及時(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，進(jìn)一步發(fā)明和創(chuàng)新算法過程，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展。

　　(七)構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)化算法思維

　　及時(shí)的課后評(píng)價(jià)可以幫助學(xué)生對(duì)自身的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)能力產(chǎn)生明確認(rèn)知，學(xué)生能夠快速找出自己的問題，及時(shí)改正缺點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)習(xí)水平的提高。但是長(zhǎng)期以來課堂評(píng)價(jià)沒有得到教師的重視，學(xué)生不了解自己對(duì)理論知識(shí)理解的差異，也不能明確實(shí)踐操作中的問題所在，未能及時(shí)改正不足導(dǎo)致所學(xué)知識(shí)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(píng)價(jià)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(jìn)行評(píng)價(jià)。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(yùn)用到生活實(shí)際之中，所以教師也要結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行針對(duì)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(qiáng)化算法思維，提高實(shí)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(shí)一定要與時(shí)俱進(jìn)、轉(zhuǎn)換思想，同時(shí)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(jí)學(xué)生的實(shí)際情況，掌握他們的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和對(duì)新知識(shí)的接受能力，由此設(shè)計(jì)針對(duì)性的教學(xué)方案。教師還要重視將所授內(nèi)容與生活實(shí)際事件相結(jié)合，促使學(xué)生在解決問題的過程中對(duì)算法思維產(chǎn)生深度認(rèn)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(shí)踐中得到算法思維的提升，最終得到全面發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]魏娟.高中學(xué)生計(jì)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(jì)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(jì)算思維能力的培養(yǎng)研究[D].寧波大學(xué)，2018.

　　作者：王慶良