高中信息技术教育中的算法思维培养策略研究

冯俊杰

摘要：随着信息技术的不断发展，对高中生算法思维的培养越来越受到重视。结合高中生信息技术学习现状，从简单的问题出发，设计解决简单问题的算法，能有效提升当前高中生逻辑思维能力，进一步推动学生的全面发展。文章队高中信息技术教育中的算法思维培养策略进行了研究。

关键词：高中信息技术;算法思维;培养策略

中图分类号：A 文献标识码：A 文章编号：（2021）-27-146

算法思维是随着近年来信息技术不断发展，社会科技变革加快而被提出的一种新的思维能力，本质是基于数学思维形成的逻辑思维能力，成为当前高中信息技术教学中，学生应具备的重要思维能力之一。面对这种新的思维能力，教师也应转变新的教学方法，创新教学模式，构建完整高效的教学体系，让学生从简单问题着手，以实践解决问题，从而培养算法思维。

一、培养高中生算法思维的意义分析

算法思维具有较强的逻辑性，本质是数学思维。具备良好算法思维的人，能将复杂问题简化，促进问题更高效、优质的解决。在高中信息技术教学中，培养学生算法思维，有重要的现实意义。第一，当前社会，信息技术飞速发展，算法已经深入人们生活的方方面面。掌握了算法，就掌握了更高效的问题解决能力，也能有效提高信息素养，更好地与社会发展步调一致，适应社会，提高个人核心竞争力。第二，对高中生当下而言，算法思维是数学思维的一种，所以能提高学生数学思维能力的发展。学习、生活处处离不开数学，掌握了良好的算法思维，学生就能更主动、高效、灵活地解决在生活与学习中遇见的各种问题，真正学会学习，并助力终身学习能力的长远发展。

二、培养高中生算法思维的教学策略

（一）以简单问题导入算法教学，认识算法

当今时代，算法深入高中生的日常生活，但对于具体算法的概念，却认识不深刻。因此最初，要让学生更好地认识算法，教师应根据教学内容，设计一些学生熟悉的简单问题，导入算法教学[1]。比如生活元素、游戏活动等，用形象、具体的语言，帮助學生理解抽象的算法概念。如粤教版高中信息技术必修一3.2“算法及其描述”教学时，为了让学生更好地理解算法，教师可以选择自然语言作为描述对象。例如请学生解决“鸡兔同笼”的问题，或解决“打电话”的问题——15分钟内打15个电话，如果只有一部电话，或多部电话，怎样最快打完？则学生运用数学思维可以发现两种常见的解决方法：1、一个人逐一打电话，还必须要将平均通话时长控制在1分钟以内;2、多个人同时打电话，其中15个人同时打电话效率最高。教师可以引导学生仔细体味分析、解决问题的过程，以及自身思维的运作方式，初步感受算法的概念。

而后，教师可以“打电话”问题为分析对象，融入流程图、伪代码等方式，指导学生用不同方法将问题的结果推导出来。最后以代码的计算机特征，让学生充分理解算法的通俗意：用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。

（二）以教学搭建问题结构框架，培养思维

算法思维与学生的逻辑思维相关，所以对于部分思维能力较弱的学生而言，不具备足够的透过表象看本质的能力，就难以发展算法思维[2]。比如在PS图像美化学习中，一些学生只会机械记忆操作过程，不理解背后的原理和逻辑，在独自实操时，就容易出现遗漏关键步骤却找不出原因的情况。所以教师要有意识根据教学来帮助学生搭建问题的结构框架。让学生可以根据掌握的结构强化思维的逻辑性，从而促进算法意识和思维结构的培养。比如在学习“数据的可视化表达”教学中，教师可以利用学生熟悉的各类统计图表，比如折线图、条形统计图、扇形统计图，设计对应的问题情境。让学生通过这些数学问题分析如何将数据转化为图表的关键过程，即“数据收集→分析→转化为图表信息→展示”。以这种方式让学生理解算法的结构框架搭建过程。然后请学生用流程图将其中的关键步骤梳理出来，利用数据可视化工具，根据关键步骤进行转化。具体转化，教师要根据学生的信息水平的不同，设计不同的任务。比如能力较弱的学生，可以选择用PPT演示文稿的动画效果，展示一些可视化的数据，例如某图片从A点到B点的运动距离、轨迹、动画时长等的设定;能力较强的学生，则可利用PS的有关图片美化过程（如要实现对图片的“抠图”，就要对不同素材分层，并完成必要的字体、背景、头像等的制作环节），或者3D建模软件建设物体模型。通过将数据纳入到这些成品中，去感受算法的结构框架搭建过程，从而培养算法思维能力。

结语

算法思维看似复杂，但要让学生具体理解其含义并上手，就需要教师利用教学智慧帮学生进行转化，从简单问题的解决出发，逐步培养学生的算法意识。也要结合教学，注意逐步引导学生搭建算法结构框架，利用框架之间的紧密联系，让学生快速把握算法的关键环节，提高算法的逻辑性思考能力，促进算法思维的提升。

参考文献

[1]邵志英.基于算法思维培养策略的教学实践与探究[J].考试周刊，2020，{4}（22）：119-120.

[2]沈金露.高中信息技术教育中算法思维培养分析[J].高考，2019，{4}（24）：100.