【他山之石】提高信息技术算法与程序设计教学有效性的实践与思考
算法与程序设计是高中信息技术选修课程之一，在实际教学中，我们遇到了很多问题，产生了许多困惑：
1.算法与程序设计难教、难学是困扰师生的突出问题。对于学生而言，一方面该部分教学内容具有高度的抽象性和严密的逻辑性，容易使学生产生畏难和恐惧心理；另一方面由于平时学生对其了解甚少，会使其对编制程序产生神秘感。对于教师而言，由于算法及编程知识相对枯燥，而且学生接受能力有差别，不易引发其学习兴趣，这就使教学的推进有一定困难。
2.因为高一学生在第一学期已经完成信息技术学业考试任务，对选修模块的学习重视程度减弱，在课堂上的听讲状态、完成练习情况不好。
3.学时没有保证。算法与程序设计模块的学时为36学时，但因为高一下学期信息技术是选修模块，一些学校将其学时缩减，即使在不缩减课时的情况下由于考试、放假等原因也会耽误一些学时。
4.教材章节内容比较多，按教参学时进度安排，完成一课时规定内容，学生接受有困难，只能是蜻蜓点水；若要根据学生的接受程度授课，就不能完成每课时的规定内容。
5.教师普遍认为算法与程序设计的教学适合在教室上课，应尽量少安排上机。因为学生一到机房会想上网或玩游戏，注意力容易分散。可如果不让学生体验调试程序的过程，那么算法的学习就只能是纸上谈兵，学生对算法和程序知识的理解将是肤浅的。
如何解决这些问题？如何在有限时间内合理运用教材，采取恰当的教学方法，激发学生的学习兴趣，使学生对程序设计知识由“要我学”转变为“我要学”，使学生运用信息技术的能力有所提高，有所进步？这是提高算法与程序设计课堂教学的有效性必须要思考和研究的问题。
一、对算法与程序设计教学有效性的理解
首先，信息技术课堂教学有效性是指教师遵循信息技术课堂教学活动的客观规律，在课堂教学规定的时间内，能够合理运用教材，采取恰当的教学方式方法，营造健康和谐的学习环境，激发学生的学习动机，促进学生主动参与，自主探索，合作交流，获取信息技术知识，培养学生创造性地使用信息技术的意识和能力，全面提升学生的信息素养。
在该模块的教学中，我们不仅要使学生掌握程序设计的概念、知识、编程技能，更重要的是培养学生运用算法的思想解决学习和生活中实际问题的能力，培养学生自主探究、团结协作、发展创新的能力。要达到这些目标，我们需要对内容的选取、任务的设计、教材的使用、教法的确定、评价的优化、教学的管理等方面进一步加强探索。
二、对教学有效性的实践与反思
1.创设情境,激发学生兴趣
“兴趣是最好的老师”。学生有兴趣时,注意力集中，思维活跃，求知欲旺盛，能够发挥出潜在的积极性和主动性。但算法与程序设计内容比较抽象、枯燥，容易使学生产生厌学心理。因此算法的入门学习就尤为重要，在开始的课上要“紧紧抓住学生”。
教材第一章算法概念抽象难懂，过多的课堂讲解会起反作用，因为学生一旦听不懂或觉得太枯燥，就可能抑制他们的学习兴趣。在教学中我采用“游戏导入”方法。第一课选定“猜数游戏”作为切入点，尝试游戏性教学。教学以和电脑玩“猜数游戏”作为主线，通过生生之间、人机之间相互玩猜数游戏的活动，将计算机拟人化，激发学生学习程序设计的兴趣。教学过程如下：
首先，两名同学一组玩“猜数游戏”。学生甲心里想一个0~100之间的整数，让学生乙猜。根据学生乙猜的数进行判断并反馈信息“大了”还是“小了”，直到最终猜中，相互交换角色，看谁能用最少的次数猜中数字。
接着，教师用VB设计的电脑游戏和学生一起玩，玩时注意引导学生思考总结猜数所用的方法，并设法减少猜的次数，在学生交流讨论的基础上，引出算法的概念。
最后，教师组织学生阅读教材相应内容，让学生理解程序设计概念、程序设计基本步骤、程序设计语言等。
这样的一节导入课能使学生充分认识到，学习算法的目的就是通过掌握的程序设计语言来“教”电脑做事情，解决具体问题。将游戏融入程序设计教学，创设了轻松愉快的情境，学生消减了算法学习的恐惧心理，增强了学习兴趣。
2.根据学生的认知水平,合理重组教学内容
教材选定的教学内容给出了较为具体的教学目标，但教材只是对课程标准的一种解读、对教学内容的一种设计。教师在备课时可以充分发挥自己的教学智慧，既要在熟悉课标的基础上理解教材意图，又要具体分析学生的知识基础与认知结构，在符合课标要求的基础上对教材中的教学内容进行适当调整，以契合教学现实。
我在备课时感觉教材中的“解析法与问题解决”的关键是通过对问题的深入分析，将复杂问题简化、抽象，然后构建合理的数学模型。教材中的任务“制作矩形框”涉及条件语句、条件嵌套等知识，对于基础较差的学生来说难度很大，容易打击学生学习程序设计的自信心与积极性。
为此，我仔细研读了课标中的相关要求，明确这部分内容的教学目标是“能够用解析法分析简单问题、设计算法、编写程序求解问题”。我将任务改为“已知用长度为L的铁丝制作一个圆，计算圆的半径和面积”。由于问题只涉及赋值和顺序结构，学生只需重点关注两三行程序代码即可，促进了学生对问题的理解。在运行调试时，我引导学生尝试更改L的长度，观察圆的半径和面积的变化，在直观的结果对比中，学生轻松掌握了解析算法解决问题的思想，感悟了用计算机解决问题的魅力。通过对教学内容的调整，较好地达成了教学目标。
考虑到学生的接受能力，对于教材中一些不太符合学生实际的任务，我进行了删减，舍弃了相对较难的任务，只保留了基础的内容。需要说明的是，对教材内容的取舍要建立在能够完成教学目标的前提下，而不是无视目标的基本要求对教材进行随意删减。
3.合理安排上机实践
算法的学习虽然需要教师讲授的内容很多，但绝不能忽略学生的上机实践，不能因为上机时学生的纪律不好管理，就少安排甚至不安排上机，要为学生动手调试程序提供更多的机会。
在教学中，我发现当我讲授时间较长时，学生的兴趣就会锐减，所以我努力优化课堂教学结构，合理调整教学内容，尽量多的安排学生上机实践。我校信息技术课采取两节连排，第一课时我在教室集中讲授相关算法与程序基础知识，针对讲授的内容布置练习。第二课时学生上机调试程序，我在布置练习任务时采取由浅入深、循序渐进的方式。刚开始的时候只是让学生模仿书上的程序完成练习，随着知识的逐步深化，慢慢让学生练习独立编写简单的程序，再到编写较为复杂的程序。
学生在上机的过程中心理发生了可喜的变化。刚开始学习程序调试时一遇到报错信息就急于找老师，让老师帮助排除错误，“老师，这个错误怎么改”的声音此起彼伏。随着课程内容的深入，多次的上机实践后，我发现课上这种寻求帮助的声音越来越少了。学生非常乐于自己寻找编译程序时遇到的语法错误，并自己修改排除。程序调试成功后学生脸上洋溢着自信的表情。在这一过程中学生体验了成功的喜悦和编程的乐趣，增强了学习算法的信心和兴趣。
4.解决学生上机时注意力分散的问题
良好的课堂纪律是教师有效地教、学生有效地学的保证。影响课堂纪律的因素包括教师、环境、任务、学生。在这四个因素中教师是影响课堂纪律最关键的因素。教师的教育教学能力、课堂管理能力以及人格魅力等直接或间接影响着课堂纪律。
信息技术教师普遍感觉，在机房上课时学生纪律要比在普通教室更难保证，原因是显而易见的。机房的环境比较复杂，网络、游戏、QQ等对学生产生着诱惑，如果教师布置的学习任务使学生感觉枯燥无趣，就更增加了教师组织教学的难度。在实际教学中我采取以下措施解决这一难题：
(1)首先每节上机课前我都先布置明确的任务。例如，让学生编写一些小程序或补全程序、修改程序的错误等。精心设计任务，让学生消除“信息技术课等于轻松课”的错误观念，树立起正确的认识和学习态度，形成良好的课堂气氛。
(2)通过屏蔽、监控等技术手段加强对学生的管理，减少学生下载、安装和运行游戏的机会。
(3)根据教学目标和教学内容，针对不同水平的学生，设计不同层次的内容和任务，由学生来选择适合自己的任务。
(4)采用小组协作形式开展合作学习，每组确定一名组长作教师的助手，负责本小组内其他成员的学习，帮助他们解决学习中碰到的难题。
(5)学生在上机过程中教师不做旁观者，加强巡视监督，对完成任务的学生及时记录，给予肯定；对有困难的学生多鼓励，多帮助，增强他们的信心。
(6)课后收集学生对课堂教学情况的反馈意见，对教学内容、教学方法等及时调整。我与学生用QQ群的方式在课下交流沟通，利用QQ群的共享功能将有关算法的学习资料上传共享，利用QQ群的讨论功能进行交流，对学生存在的共同问题进行及时有效的指导。
在“算法与程序设计”选修模块的教学中，我还将不断地探索研究。我相信只要认真研究、大胆实践、积极探索，就一定能够解决教学中的实际问题，进一步提高教学的有效性。
