鐘高瑛
摘要:在學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)和教學(xué)改革的推動下,學(xué)生學(xué)習(xí)能力、知識應(yīng)用能力及情感的熏陶越來越受到重視?!镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容要與社會生活相融合,要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用及發(fā)現(xiàn)問題解決問題能力。算法本身源于生活,如果能將社會生活以恰當(dāng)?shù)姆绞饺谌胨惴ń虒W(xué),在課堂上創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情境,讓學(xué)生在生活情境中體驗(yàn)、探究、感悟、分享和交流。
關(guān)鍵詞:算法思維 ? ?培養(yǎng)教學(xué) ? ?生活化情境
算法源于生活中人們對司空見慣的處理日常事物順序的提煉。教師上課所遵循的教學(xué)環(huán)節(jié)與步驟,學(xué)生解決某一類題目常用的解題方法與步驟,人們生活中處理某類問題的流程與規(guī)程,這些都屬于算法方式。算法思維是一種思維方式,是指具備清晰的說明問題及規(guī)則的思維能力。算法思維培養(yǎng)可以理解為培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)確定問題、分析出問題的構(gòu)成要素、提煉出解決問題的步驟,從而使學(xué)生具備對問題進(jìn)行分解與化簡的能力,最終能為問題的解決提供相對有效的途徑與方法。因此,具備算法思維的人往往是具備化整為零的能力,能夠?qū)⒎彪s的問題分解成一個(gè)個(gè)單一的小問題,使問題條理化、簡單化,進(jìn)而將問題轉(zhuǎn)化為解決一個(gè)個(gè)小問題。
一、算法教學(xué)的程式化與重構(gòu)
“算法”模塊教學(xué)課堂畫風(fēng)通常是教師在講臺上揮汗如雨,學(xué)生在臺下或呆若木雞或一臉茫然。學(xué)生普遍反映由于算法內(nèi)容不實(shí)用,難以理解,學(xué)習(xí)有心理障礙,很難激發(fā)強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)主觀能動性,上課提不起興趣;算法教材偏重理論,缺乏實(shí)際生活聯(lián)系,趣味性不強(qiáng),如果照本宣科必然導(dǎo)致課堂枯燥,磨滅學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;高考科目學(xué)習(xí)壓力大,無暇顧及算法作業(yè),頭腦中的知識銜接總是出現(xiàn)斷點(diǎn)。
教師要在教學(xué)過程中靈活運(yùn)用各種教學(xué)策略,促進(jìn)學(xué)生理解,從而幫助學(xué)生在問題的分析和思考中形成正確的思維方式。教師可以采用直觀教學(xué)、探究教學(xué)策略,促進(jìn)學(xué)生對算法結(jié)構(gòu)理解;采用比較教學(xué)策略,促進(jìn)學(xué)生對算法語句理解;采用游戲教學(xué)策略,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。如在講算法語句時(shí),筆者喜歡將算法結(jié)構(gòu)寫在左邊,讓學(xué)生翻譯并在右邊寫上算法語句,簡單明了的方式,既活躍了課堂氣氛,又溫故知新。
如在《算法描述與設(shè)計(jì)》一課中,將牧師過河游戲引入課堂。牧師過河問題屬于人工智能學(xué)科中經(jīng)典問題,這是一款相對比較熟悉的游戲,它可以鍛煉學(xué)生的觀察力、敏捷度、邏輯思考能力,是屬于休閑益智類教育游戲。分析步驟時(shí)同學(xué)們躍躍欲試,打過此款游戲的同學(xué)神采飛揚(yáng)、眉飛色舞、摩拳擦掌,恨不能立即開展武林切磋。沒打過的同學(xué)若有所思,積極開動大腦,不甘落后,課堂氣氛被瞬間激活,同學(xué)們上課熱情高漲。
二、教學(xué)內(nèi)容與流程的固化與突破
“算法”模塊教學(xué)中“難教亦難學(xué)”的困境集中體現(xiàn)如下:教師大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,先講解后演示。學(xué)生在聽或者看的過程中難以集中注意力,學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣基本扼殺在畏難情緒中,老師講解或演示很難達(dá)到預(yù)期的效果。教材中涉及到很多基礎(chǔ)知識與理論內(nèi)容,若不花時(shí)間講解,學(xué)生將會云山霧罩,摸不著頭腦,課堂內(nèi)容無法理解,課堂進(jìn)度艱難爬行;若是詳加細(xì)解,一是時(shí)間不允許,二是學(xué)生耐心不足,課堂容易出現(xiàn)騷動。課時(shí)少,內(nèi)容多,課時(shí)安排時(shí)間間隔長,學(xué)生課后鞏固難,遺忘率高。模塊中涉及到大量有關(guān)于數(shù)據(jù)、語句、過程及函數(shù)等基礎(chǔ)知識,教師需要詳細(xì)講解,學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練才能加以熟練應(yīng)用。一個(gè)完整算法的講解至少需要兩節(jié)課或更長時(shí)間,而要達(dá)到讓大部分學(xué)生能自主編寫程序,教師需要投入數(shù)倍于時(shí)間。
因此在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師依據(jù)生活中具體的場景設(shè)計(jì)任務(wù),通過任務(wù)驅(qū)動方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與動力,使學(xué)生在解決問題過程中獲得成就感,引導(dǎo)學(xué)生在解決具體問題時(shí)學(xué)會主動運(yùn)用算法思維,從而發(fā)展學(xué)生有條理思考與表達(dá)的能力。
在講述《交換》時(shí),教師需要引進(jìn)中間變量這個(gè)概念,在導(dǎo)入環(huán)節(jié)中創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)生們興趣盎然。教師乘時(shí)乘勢講解算法中的兩數(shù)交換思想,中間變量的概念不再生硬干癟而是鮮活地印在學(xué)生頭腦里。為了加強(qiáng)中間變量的理解,筆者在課堂上往往會接著讓大家做一個(gè)小游戲。兩只手各拿一支筆,且每只手上只能拿一支筆,問如何實(shí)現(xiàn)手中筆的對調(diào)。很多學(xué)生說對拋空中交換,學(xué)生在親身實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)并不靠譜,空中換筆時(shí)往往只能接住一支筆,另一支不是飛了就是掉了,學(xué)生自然而然就想到要借助第三方進(jìn)行中轉(zhuǎn),此時(shí)就引入中間變量的概念,學(xué)生心領(lǐng)神會無需贅言。
三、算法教學(xué)與生活的剝離與重建
生活化情境,是指教師在教學(xué)過程中利用學(xué)科與生活固有的聯(lián)系,巧妙地將教學(xué)內(nèi)容賦予生活含義,積極地聯(lián)系學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn),有針對性地創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生日常生活的教學(xué)氛圍,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。生活化情境創(chuàng)設(shè)是指教師利用各種手段和方法來營造出輕松活躍的教學(xué)情境,充分利用生活化教學(xué)情境的價(jià)值,使教學(xué)在積極的情感和和諧的環(huán)境中開展,引發(fā)學(xué)生情感共鳴,從而促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的深入理解,提高教學(xué)效率。同時(shí),在這過程中促進(jìn)學(xué)生思想、情感、認(rèn)知能力以及個(gè)性等方面獲得全面發(fā)展,實(shí)現(xiàn)最終的教學(xué)目的。在課堂教學(xué)中,教師使用生活化的語言和生活化的場景設(shè)計(jì),使教學(xué)過程貼近學(xué)生日常生活,把抽象的算法設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為形象的具體問題,培養(yǎng)學(xué)生去思考、解決實(shí)際問題,從而提高學(xué)生邏輯思維能力。
例如循環(huán)結(jié)構(gòu)從一個(gè)古老的故事開始:古印度達(dá)依爾麥粒故事,引出算法思維中循環(huán)的概念,并且設(shè)置課堂討論:請你建立一個(gè)畢業(yè)旅游基金,從高一起第一個(gè)月存50元,第二個(gè)月存51元,第三個(gè)月存52元……依次類推,請問到高三畢業(yè)時(shí)能夠存多少錢呢?可以實(shí)現(xiàn)畢業(yè)旅游夢想嗎?在講述“窮舉法”時(shí),由猜密碼導(dǎo)入教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生探討密碼被破解之謎,課堂教學(xué)氣氛熱烈,熱情高漲。這樣的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活,情境和任務(wù)設(shè)計(jì)思路渾然天成,窮舉的算法思想自然而然流淌而出。
在算法教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情境是從學(xué)生特點(diǎn)、興趣及生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),這種情境可以增強(qiáng)學(xué)生參與課堂主動性,因?yàn)閷W(xué)生在自己感興趣或熟悉的事物面前能夠表現(xiàn)得更主動、積極、自信。此外,生活化教學(xué)情境給課堂營造出輕松愉悅的氛圍,壓抑與緊張不再,師生、生生交流互動頻頻。教師在情境中適時(shí)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與啟發(fā),激勵(lì)學(xué)生主動探求新知識,主動構(gòu)建知識鏈??傊?,創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情境,給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)展現(xiàn)自我與表達(dá)交流的舞臺,有利于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的全面提升,有助于教師教學(xué)觀念、教學(xué)方法的更新和專業(yè)知識的發(fā)展。
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(作者單位:西藏自治區(qū)工布江達(dá)縣中學(xué))
責(zé)任編輯:潘中原