精选素材让算法教学“柳暗花明”

朱月燕

“算法与程序设计”模块的教学内容,理论性相对较强,学生总觉得枯燥难学。教师为了激发学生的学习兴趣,搜肠刮肚地去寻找教学素材,但常常感觉“山穷水尽”。优秀的教学设计总离不开有针对性的、独到的教学素材。如果在逻辑思维严密的算法设计中,再用一个精妙的算法素材来阐释抽象高深的算法理论,不仅能够使学生正确快捷地领悟教学内容,还能触及学生需要,激发学生学习积极性,让我们的算法教学“柳暗花明”。

一、以教材为基础,筛选素材

教材出自具有多年教学与研究经验的专家和优秀教师之手,并经过多次修订,其中的例子都是经过事先精挑细选、仔细斟酌的,大多具有一定的代表性和典型性。尤其是“算法设计”部分,教材中的例子受时效性、适用性等因素的影响较小。我们可以好好筛选算法教材中的素材,利用好现有教材、教参上的典型素材。

教材中涉及的“计算圆面积”、“计算一元二次方程”、“国际象棋棋盘上的麦粒”、“储蓄问题”、“汉诺塔问题”等都很有代表性,有些甚至是经典,应该是算法课堂的首选素材。例如,用“国际象棋棋盘上的麦粒”作为循环的例子是非常妥当的。因为其运行结果是人脑一下子算不出来的。通过编写程序,由计算机来帮我们解决问题就显得合情合理了。

在教学设计过程中,我们不仅要充分利用好教材上的这些典型素材,还可以对活动手册上的教学实例进行筛选,将其中贴近学生生活、利于学生实践的实例作为课堂教学的范例。如在“面向对象程序设计的基本知识”介绍中,可以利用“简单电路模拟”、“手电筒程序”等实例,让学生直观感知VB环境中的对象、属性、事件处理过程的初步编写。再如,在“对分查找”算法教学中,通过“猜数游戏”的实例激趣导入,在课堂教学伊始就能集中学生注意力,较好地把握教学时机,阐述对分的原理。这样的教学设计自然地引出新课,效果明显。

二、以知识为根本,精选素材

高中课堂的教学素材首先应该注重知识性,内容要密切服务于教学。通过选用与知识点相吻合的教学素材,促进学生对教学内容的深入理解,透彻领会算法基本原理,提高学生算法学习的效率。如果教材上的素材已经无法满足这一教学要求,我们在平时就要不断地积累并精选这一类的教学素材,运用到我们的教学设计中去。

以“选择语句”的教学设计为例,有位教师用以下4个实例导入:(1)QQ在登录过程中,会验证账号和密码,判断其正确性。只有当两者相符时,QQ才能登录。(2)《信息技术基础》模块考试评价时,若“及格”则获得2学分,提示“pass”;否则学分为0,并提示“重修”。(3)如果天气预报今天下雨,则带雨具出门。(4)学校为每个优秀毕业生颁发校级优秀毕业生奖状和优秀毕业生奖金。教师随后设疑:这些问题在解决的过程中都有什么共同的特点?通过设疑,引出选择结构的思想。接下来,根据上述4个设疑导入实例的流程图,得出选择结构的两种形式:一般式选择结构和简单式选择结构。这堂课导入的4个例子虽然不是很有趣,但内容完全为教学服务,突出了高中课堂的知识性,应该算是不错的素材。

在“枚举算法”中,“水仙花数”、“玫瑰花数”、“百钱百鸡”、“物不知其数”等经典的案例也是非常贴切的教学素材,一题多法能促进学生对算法原理的深入理解。“百钱百鸡”这样的素材还能自然地达成算法的优化:

程序段:

For a = 0 To 100

For b = 0 To 100

For c = 0 To 100

If a+b+c =100 and a*5+b*3+c/3=100 then

优化一:

For a = 0 To 20

For b = 0 To 33

For c = 0 To 100

If a+b+c=100 and a*5+b*3+c/3=100 then

优化二:

For a = 0 To 20

For b = 0 To 33

c=100-a-b

If a*5+b*3+c/3=100 then

这类注重知识点掌握的素材在算法课堂中是最常见的,能够促进学生对教学内容的理解,加深对算法原理的领会,提高学习效率。

三、以生活为蓝本,巧选素材

著名教育家陶行知先生曾说过:“没有生活做中心的教育是死教育,没有生活做中心的学校是死学校,没有生活做中心的书本是死书本。”这也要求我们将教学活动置于现实的生活背景之中,以生活为蓝本,巧选教学素材,让学生获得更丰富的学习体验。

以“选择语句”教学设计为例。为了加强多条件分支语句的应用,我选取了一个“测体形”的例子:先找一位身材标准的女学生来测试应用程序。当看到测试结果为“体形标准”的时候,全班学生都跃跃欲试。于是,我乘兴引导学生自己去完成这个应用程序的设计和编写。学生兴致高涨,充分发挥自己的想象,出色地完成任务。以下是某位学生编写的程序段:

Ifp < 1then

s = "实在太瘦了,一定要注意身体健康噢!"

Elseifp < 1.15then

s = "有点瘦,可要加强营养了!"

Elseifp<1.45then

s = "体形标准,真是个魔鬼身材!"

Elseifp < 1.6then

s = "有点胖,要注意体育锻炼了!"

Else

s = "太胖了,你要减肥了!"

Endif

Text2.Text = s

“枚举算法”教学中,有些教师把教材中模糊数据的查找加上生活化背景,如将电影《向左走向右走》中男女主角电话号码的查找作为例子,立马使课堂教学变得妙趣横生。我在“枚举算法”教学设计中,以“韩信点兵”为例引出枚举算法的思想,学生同样津津乐道,很快编写出枚举算法的程序。

如果能够把课堂例子生活化,并且充满情趣,学生便会把学习看做一种精神享受,就能更加自觉地、积极地投入学习。这也要求我们平时就要多留心、多发现,抓住这类让课堂“活”起来的、与生活密切相关的教学素材。

四、以德育为引领,挑选素材

在平时课堂教学中,我们既懂教学之法,又有德育之心,把握德育时机,恰当地选用有德育意义的素材,有的放矢地在教学过程中渗透德育,唤起学生的道德情感,无疑是锦上添花的做法。

在“循环语句”教学中,有位教师以希望工程捐款为例,号召学生积极行动,积少成多,为失学孩子献爱心。(1)假设你从2009年开始,1月份为希望工程存入1元钱,2月份存入2元钱,3月份存入3元钱……以此类推,问:两年时间你将为希望工程存入多少钱?(2)如果要为希望工程捐款超过500元,计算大约需要多少月?思考:能不能用For语句?

以上素材不仅恰如其分地为教学内容服务,还很好地渗透了德育,不失为好素材。在算法教学中,这类素材并不多见,但是当与我们不期而遇的时候,千万不能让它擦肩而过。

为了让学生主动地学习,精选一个有知识性的、有情趣的、有意义的课堂素材是关键。教师在思想上要时时刻刻以学生发展为本,让学生快乐地参与到学习中来,在学习中参与,在参与中升华,充分发挥学生的主体作用。我们在平时课堂教学中要不断地收集、实践那些让课堂“活”起来的经典素材,充分发挥优秀素材的引领作用,定能让我们的算法课堂“柳暗花明”。

(作者单位:浙江宁波市象山中学)