信息技术常态课中对小学生算法思维的培养

杭晓峰 钮桂娟

[摘 要]

在教学小学信息技术学科课程的同时，教师应注重将算法思维主线贯穿于整个教学过程。结合学校现有教学材料，从处理一般问题出发，提高学生算法思维的条理化、逻辑化和程序化的能力，从而找到解决相似问题的方法，让课堂走出“技术应用”的困惑。

[关键词]

小学信息技术;算法思维;问题解决

我国小学阶段一直都在寻找着相同类型的解决问题的最好的办法，从而达到最好的效果。“算法思维”简单地说，就是解决问题的一种方法以及步骤，“算法思维”强调的是解决问题的条理化、逻辑化以及程序化，注重的是解决问题的一般性。计算机的诞生为人类的探索添加了一个重要的工具，对大家研究问题的方法和能力产生了很大的影响。“算法”是计算机板块的重要基础，它无论在科学技术与社会发展中都起到了非常重要的作用。“算法思维”是“计算思维”的重要组成部分，特别是在当下的信息如此发达的多元化时代，显得更加的重要。

算法是小学时期数学学科的必修课程内容，但是现如今，信息技术学科课程的体系与内容在小学中严重缺乏对算法思维的培养重视程度。所以，如何从培养算法的思维开始出发，并结合学校的现实教学材料，如何从处理实际问题开始出发，找到处理问题的方法，如何让课堂走出“技术应用”的困惑。如何让培养算法的思维主线能够贯穿整个教学课程，从而打造出学科的灵魂本体，这些都是每一位信息技术教师需要主要进行思考的问题。本文从四个角度对这些问题进行说明与分析。

一、从软件的基础应用当中找出算法题材

计算机的发明，是为了能够让人们从比较繁琐、复杂的劳动中解脱出来。Windows 系统的操作流程能够让人更容易理解，也更加地便于操作，易于用户更加快速地学会计算机。当要处理的信息比较多的时候，视窗操作的局限性就显露的比较明显。比如：在“应用软件的设置”当中，用户要通过窗口进行操作，需要频繁地点击“单选”等选项。如果一台计算机Windows服务器的IIS有一千个网站要统一进行修改所有网站的参数，那么通过窗口的方式操作，要重复点击几千次的鼠标，这将是一个非常繁重的机械重复动作。此类操作可以通过修改文本配置的方法进行有效的处理，而且还能化繁为简，缩小步骤的繁琐程度，减少错误率，UNIX系统通常都会以文本的形式来保存软件的配置，自带VI等文本编辑软件，功能多元化并且还能使用正则表达式来进行查找替换，这种操作形式深受程序员们的喜爱。所以，教师在对学生进行 WORD 教学的时候，教师可以通过找出教材里的“查找”“替換”功能，来作为培养学生算法思维的教学内容。

比如：在教学中，在一篇 WORD 的文章里，要把所有的“我”改成“他”，把“我们”改成“你们”。教师要先给学生讲述明白， WORD 的读取功能，如果先进操作，把“我”替换成“他”，那么软件会将文章里所有的“我们”都会变成“他们”。所以在进行替换“我们”变为“你们”的时候，直到查找不到要替换的词汇。从而可以延伸到拓展，让学生考虑好，有没有思路把 word 文章中出现的素质一次性全部删除？小学生的思想认知大多在此阶段还没有成形，但是在大多数小学生，对于新奇的事物还是非常有好奇心的，而且有自己的解惑兴趣，所以教师要有自己的耐心，要为学生一点点地讲解。通过这种简单的例子，能够让学生体验到和学的选择步骤的重要性，为以后的学习打下基础。再比如：教师进行 Power Point 教学的时候，如果学生就是单纯地想要学习简单的技术应用，肯定是非常枯燥的，因为PPT的教学内容无论何时都是相差无几的。所以，教师从培养学生的算法思维开始出发，可以将“母版——模板——幻灯片”三者比作一脉相承的关系。学生只有明白当中的概念本质，才能更好地制作出优质的幻灯片。

二、从实际问题解决中培养学生的算法意识

算法思维比较注重的是解决问题的一般性，讲究解决相类似的一类问题。在信息技术当中，“信息获取”这一章节中，大多数的教师在进行教学的时候，基本都是直奔搜索引擎、输入关键词、下载技巧等主要知识，这样很容易让学生养成盲目进行收集的习惯。信息时代面对大量信息储存，掌握获取信息的一般方法就显得非常重要。所以，本章的学习重点就要巩固起处理实际问题的基础，让学生清楚地了解到信息的需求与来源，并要验证信息来源的可靠性。教师要帮助学生建立起一套信息获取的一般方式，这样有助于帮助学生们培养出良好的搜索习惯，快速查找到有用的信息。小学生大多数对于所有事态的认知都是未知的，所以教学的时候，教师如果能创造出真实的情景，让学生从现实中感到迫切的需要，从解决问题开始出发，不但能够有效地激发学生的学习兴趣，还能有助于加深学生对其知识点的理解。

比如：可以为学生创设出“如果学生在某个旅行社进行工作，某单位准备组团去古镇旅行，这时候需要学生提供旅行景点的路线图以及价位来提供参考”。当教师说完之后，学生会马上把自己的立场转化成旅行社的员工立场，并制定方案。而教师要提醒学生，在旅行社工作的人员，这种电话会每天都能接到很多个，应该早就总结出了一套方法能够提高工作效率。通过这样的方式帮助学生建立出（确定信息需要——确定信息来源——抓住信息重点——评定信息）一套获取信息的方式。教师也能够从另一个角度来培养学生，把问题从繁化简。当接到“旅游业务”之后，教师可以让学生把这个繁琐的问题，归为几个小问题，然后逐个去处理，比如归类成“景点路线”“住宿问题”“用餐标准”“交通方式”等小问题。教师在教学过程里，可以运用小组合作为探究的方法从而展开教学，让学生自己选择感兴趣的小问题在网上自行查找资料，然后每一个小组总结出各自的旅行方式以及价位，教师总结哪个小组设计出的计划最合理。

这样能够让学生把学习的知识贴近生活且运用到生活里，这样更有助于学生的知识吸收。

三、从程序设计中体验出算法的价值

“算法与程序设计”的学习当中，教学不能把算法单单地想象成程序语言的学习和程序设计的学习，而是要让学生理解且体会到算法的思维，理解到算法的重要性与可靠性。从而加强学生逻辑思维的调理性。教师在运用“农夫过河”“鸡兔同笼”等常见且经典的故事、激起学生的兴趣并且带入引用时，应该要从通过简单的例子以不同的算法、不同的数据测试对比中，直观地让学生感受到算法的执行效率。让学生亲自感受到这一类问题采用合理算法的必要性。

比如：一些简单的数列求和，这样可以采用直接相加的方式就能很快地处理，但是要解决一类连续自然数求和问题，可以运用“S：=S+I”的程序算法。再比如：在数据库学习过程中，小学生对于搜索字段的关键词重要性认识比较模糊，教师可以建立出一个几万条记录的表格，并对同一字段进行搜索的前后查询时间进行清晰的对比，让学生感觉到搜索字段的成效，让他们真正地理解到“算法”就是“速度”，而“速度”就是“效率”。

四、同数学模型类比中提高学生算法思维

数学中小学时期的方程也是人们为了解决这一类的问题所建立出来的模型与方法。在信息课堂上，如果教师能够科学地发现相对应的教材与数学方程模型进行类比，或者是通过教学设计当中的小小改变，让学生在掌握信息技术的时候，还能加深对数学模型的理解和构建。比如：在信息编程加工中，说明了算法的概念，很多教师可能是因为学生在小学时期还小的原因，教师并不是很重视概念的问题，但是学生在没有任何知识构建的时候，只能通过一遍遍的演练才能在心里有一个大概的模框。所以，教师可以把数学中解开一元二次方程的例子进行引入。让学生进行思考，在教授“数据库实体之间的关系”的时候，进行一对一的映射，就能用方程来帮助学生构建知识框架。

总而言之，算法是计算思维的基础，也是核心。所以，如何充分地挖掘出最合理的教学内容，设计出最合理的教学方案，是每一位信息技术教师主要研究的课题。

[参 考 文 献]

[1]张云峰.常态课也可以上得精彩——以一堂初中英语课为例[J].江苏教育研究，2012（7）.

[2]王荣良.计算思维对中小学信息技术课程的影响初探[J].中国教育技术装备，2012（27）.

（责任编辑：张华伟）