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摘 要：算法和程序设计的教学能让学生从游戏、聊天、上网冲浪等对计算机工具基础功能的认识转变到计算机科学应用的高度上来。本文针对高中信息技术课标第三章——算法和程序设计的教学为例，探讨如何通过设置引人入胜的教学活动来提升学生的计算思维等核心素养，进而有效提升高中生程序与算法设计课程的学习效果。
关键词：高中信息技术;第三章;课标;教学方法
一、高中信息技术课标第三章的教学意义
高中阶段在《信息技術必修1-数据与计算》的第三章设置了算法和程序设计章节，主要是让学生了解算法及其基本控制结构，认识程序、程序设计语言，并掌握简单数值数据算法与批量数据算法的设计方法。当前，人类社会对信息技术越来越依赖，计算机科学也显得越来越重要。如何培养学生的计算机信息技术方面的能力，已经成为国内外计算机科学界和教育界关注的焦点。高中信息技术课标第三章——算法和程序的教学对学生的全面发展具有重要意义。
（一）算法和程序设计教学带领高中生走进信息科学的殿堂，进一步拓展了学生的知识面。例如在学生学习语言时，教师需要讲解信息的二进制表示，通过还需要对字符中的ASCII码进行讲解，使得学生能够充分理解计算机数字运用与信息处理之间的关系。教师还可以借助学生熟悉的钟表表盘上的罗马数字来拓宽学生的知识面，如罗马数字L表示50，I表示1等。
（二）培养高中生自主学习、解决问题与探索的能力。在算法和程序设计过程中，学生要分析教师给出的问题，并运用自己的智慧来分析教师给出的问题，找寻一种解决问题的算法，最后编写出计算机程序。例如猴子吃桃，猴子每天吃的数量是桃子树上桃子数量的一半再多两个，到第9天，桃子的数量变为2，求出第一天树上桃子的数量。学生要首先分析第7天、第8天树上桃子的数量，并找出后面三天桃子数量的规律，找出递推公式，进而设计出算法。通过算法和程序设计，学生就掌握将复杂问题简单化的方法，学会找出方法与规律，从问题中提炼出数学模型，编写程序、设计算法，过程中也要求学生要有探索精神与自学能力，这就是计算机思维最重要的能力。
（三）培养高中生细心、严谨的做事习惯。算法的设计要求非常准确、严谨，而在程序代码输入的过程中，出现一个代码的错误，就会让整个程序无法运行，需要通过不断完善与调试才能找出错误，得到最终正确的结果。过程中就培养了学生有条不絮、耐心、严谨细致的做事习惯，这对学生的发展与终身教育均具有促进作用。
（四）培养学生计算思维能力。计算思维能力的培养体现在程序设计与算法教学的全过程中，要求学生具有较强的创新能力，其主要目的是培养创新型人才。现如今，各个学科的发展对计算机信息技术的依赖性越来越高，要求学生必须具备计算思维，这与程序设计与算法课程的培养目的不谋而合。
二、高中信息技术课标第三章模块内容解析
高中阶段信息技术课标第三章“算法和程序设计”模块包括“程序基础”“程序设计语言”“计算类问题”以及“程序设计”四个部分。
（一）“程序基础”单元
这一模块的内容主要侧重于程序与算法编写的基本功学习与训练。这一模块从日常生活中的“洗衣流程”入手，认识算法，并描述“洗涤”算法，分析洗衣流程的控制结构，让学生进一步了解算法设计和问题分析结局的关系。
（二）“程序设计语言”单元
本单元内容是体验程序设计与相关算法思维。本单元从程序解决典型的“解决温标转换”问题入手，了解程序的基本控制结构在解决问题中的重要性，力求解决简单的数值统计类问题，让学生掌握相关的算法思维。
（三）“计算类问题”单元
本单元主要内容是计算类问题、设计简单数值数据算法以及相关算法思维。本单元从程序、算法解决典型计算类问题出发，解决学生熟悉的数学计算问题——用计算机计算圆周率等，了解相关的算法思维。
（四）“程序设计”单元
课程内容是设计批量数据算法和面向对象程序设计语言，要求学生掌握清单表示法和模块设计法，即学生需要对面向对象程序设计语言的基本思想和方法进行掌握。在内容目标上，要掌握表示法和计算法的能力，要运用模块化设计方法批量计算平均温度，要提高程序设计、算法设计和解题能力。
三、活动引人入胜——高中信息技术课标第三章教学方法分析
（一）设置合理的任务活动，激发学生的积极性
任务驱动活动是指借助具体的任务，让学生体验完成任务的过程，并掌握算法和程序设计的基本知识与技能。算法和程序设计是一种实践性较强的课程，为了调动学生的学习兴趣，提升他们的动手积极性，教师在设置任务驱动活动时，要改变以往单一呆板的做法，应当采取以下几种引人入胜的活动设计方法：
第一，任务的设置要具有亲和力，要贴近学生生活。高中生在算法和程序设计方面的学习基本上都属于初学者。因此，为了避免学生产生对算法与程序设计课程学习的畏惧心理，教师在算法和程序设计的任务设置上要选择一些贴近学生生活的案例，提升算法和程序课程的亲切感。例如在“双分支选择结构”学习中，教师可选择学生熟悉的聊天工具——微信的登录界面作为教学资源，当学生输入错误的账号秘密时，程序会弹出“密码错误，请重新输入”的提示，若学生输入的账号密码正确，程序就会进入登录成功的窗体，这属于双分支选择结构。学生看到教师借助Python设计方法模拟的QQ登录程序就会显得比较感兴趣，迫不及待自己亲手也做一个，通过实践运用，使得学生能够更好地对双分支选择结构的用法和格式进行掌握和与运用。
第二，设置引人入胜、生动新颖、设置有趣的算法和程序设计活动。例如在“For循环结构”讲解时，教师可要求学生画出80个颜色不同的同心圆，这就调动了学生的好奇心，为学生接下来学习与听讲For循环语句的执行过程和格式调动积极性。最后，教师还可以告诉学生，掌握Python语言不止可以画圆形，还可以快速画出各种形状、颜色的图形，通过举一反三，学生就能轻松掌握算法和程序设计的方法。 第三，任务活动的设置要深入浅出、循序渐进，提升学生的学习成就感。高中算法和程序设计章节的教学目标就是让学生从简单的实际问题出发，感受分析问题、设计算法并调试、解决问题的过程。教师应当先选择一些容易操作、简单的算法和程序设计任务，让学生可以凭借自己的努力来获得正确的算法与程序。例如在“单分支选择结构”单元，教师可为学生设置“生肖查询”的语句设计任务。由于有12个生肖，就需要设置12条IF条件语句，这其实是让学生对IF条件语句进行反复应用，最后在程序中输入出生年份就能查询到对应的生肖。学生通过自己编写查询语句获取正确的生肖，可让学生体验到学习算法和程序设计的成就感。
（二）创设新颖教学情境，激发参与热情
算法与程序设计的教学应当从学生的兴趣入手，借助高中生这个年龄段对事物的好奇心，创设各种趣味性的教学情境，进而为调动学生参与程序学习的积极性奠定良好基础。
第一，以小游戏的设置来创设游戏情境，寓教于乐。高中信息技术课标的第三章内容是比较枯燥乏味的，教师可借助游戏情境，如“农夫过河”等简单的游戏，让学生了解算法在解决问题方面具有事半功倍的效果，并且掌握相关的算法设计技能，进而取得良好的教学效果。高中生的年龄段决定了他们对电脑游戏具有深厚的兴趣，而电脑游戏又是程序算法设计语言开发出来的。教师可在教学例题中选择一些电脑游戏的相关算法设计，让学生通过对算法和程序设计的学习来设计出一些简单的游戏操作，进而增强学生学号算法和程序设计这门课程的动力。
第二，将视频作为导入，很吸引人。通过制作当前流行的微视频，教师可以创设适当的教学情境，帮助学生深入理解算法和程序设计。举例来说，在进行经典的程序设计问题——“韩信点兵”讲解时，老师可以先给学生播放《楚汉传奇》的相关视频，并着重介绍“楚汉争霸”的故事情节，引起学生对韩信点兵历史故事的好奇和求知欲。老师接着就顺势问：你知道韩信是怎么计算出这些士兵的人数的吗？最终，给学生解释算法和程序代码的问题，让学生做一个现代的韩信，这樣学生能很容易地理解。
第三，借助问题情境设定悬念，吸引学生注意力。比如，老师在讲授《For循环语句的嵌套结构》时，会问学生一个问题：你知道如何破解密码锁吗？并且指导学生体验一次像电视电影里的黑客一样破解密码的经历，这样既能激发学生的学习兴趣，又能使学生在学习算法和程序设计这门课程时产生更大的动力，让学生更自主地参与到问题的解决过程中来。
（三）优化实践引导，提升学生动手能力
计算与编程是一门实践性很强的课程。如果学生仅仅停留在理论分析上，而没有参与上机实践，就很难使学生学好算法，学会编程，因此加强学生实践是非常重要的教学内容。实习过程中，教师应深入了解，兼顾趣味性和实用性的选择，安排一些吸引人的实习。比如全国青少年信息学奥林匹克竞赛，就是我国目前中学生算法与程序方面的最高水平的奥林匹克竞赛。通过积极鼓励学生参与竞赛活动，培养优秀学生参与竞赛并获得奖项，从而充分调动学生的学习积极性，使得学生能够积极地参与到算法与程序设计的实践过程中，进而为优化自身的实践动手能力奠定良好基础。
参考文献
[1]傅骞、唐文静、王雯、郑娅峰.面向高中编程教学的编程模式自动挖掘及教育应用研究[J].中国电化教育，2021（02）：61-67.
[2]范云春.高中算法与程序设计教学的意义和有效性[J].科学咨询（教育科研），2020（03）：135-136.
[3]贾金元、武小龙.高中阶段面向计算思维的编程教学模式的实践与思考[J].中国教育技术装备，2020（03）：106-107+112.
[4]余栋材.基于项目学习的高中信息技术教学设计探究——以算法与程序设计课程教学为例[J].中国教育技术装备，2018（19）：55-56+63.
[5]张恒相.巧设问题情境，构建高效课堂——高中《算法与程序设计》教学实践探索[J].教育现代化，2017，4（19）：253-254.
[6]刘宝仙.高中信息技术《算法与程序设计》模块课堂教学有效性探究——与数学“算法初步”整合教学行动研究[J].海峡科学，2012（02）：87-88+90.
[7]欧阳建国.课标下对高中信息技术课“算法与程序设计”教学方法的思考[J].伊犁师范学院学报（自然科学版），2011（01）：62-65.
作者简介：熊城.1976年4月，男，汉族，福建省龙岩市，本科学历，从事高中信息技术教育教学工作。
关键词：高中信息技术;第三章;课标;教学方法
一、高中信息技术课标第三章的教学意义
高中阶段在《信息技術必修1-数据与计算》的第三章设置了算法和程序设计章节，主要是让学生了解算法及其基本控制结构，认识程序、程序设计语言，并掌握简单数值数据算法与批量数据算法的设计方法。当前，人类社会对信息技术越来越依赖，计算机科学也显得越来越重要。如何培养学生的计算机信息技术方面的能力，已经成为国内外计算机科学界和教育界关注的焦点。高中信息技术课标第三章——算法和程序的教学对学生的全面发展具有重要意义。
（一）算法和程序设计教学带领高中生走进信息科学的殿堂，进一步拓展了学生的知识面。例如在学生学习语言时，教师需要讲解信息的二进制表示，通过还需要对字符中的ASCII码进行讲解，使得学生能够充分理解计算机数字运用与信息处理之间的关系。教师还可以借助学生熟悉的钟表表盘上的罗马数字来拓宽学生的知识面，如罗马数字L表示50，I表示1等。
（二）培养高中生自主学习、解决问题与探索的能力。在算法和程序设计过程中，学生要分析教师给出的问题，并运用自己的智慧来分析教师给出的问题，找寻一种解决问题的算法，最后编写出计算机程序。例如猴子吃桃，猴子每天吃的数量是桃子树上桃子数量的一半再多两个，到第9天，桃子的数量变为2，求出第一天树上桃子的数量。学生要首先分析第7天、第8天树上桃子的数量，并找出后面三天桃子数量的规律，找出递推公式，进而设计出算法。通过算法和程序设计，学生就掌握将复杂问题简单化的方法，学会找出方法与规律，从问题中提炼出数学模型，编写程序、设计算法，过程中也要求学生要有探索精神与自学能力，这就是计算机思维最重要的能力。
（三）培养高中生细心、严谨的做事习惯。算法的设计要求非常准确、严谨，而在程序代码输入的过程中，出现一个代码的错误，就会让整个程序无法运行，需要通过不断完善与调试才能找出错误，得到最终正确的结果。过程中就培养了学生有条不絮、耐心、严谨细致的做事习惯，这对学生的发展与终身教育均具有促进作用。
（四）培养学生计算思维能力。计算思维能力的培养体现在程序设计与算法教学的全过程中，要求学生具有较强的创新能力，其主要目的是培养创新型人才。现如今，各个学科的发展对计算机信息技术的依赖性越来越高，要求学生必须具备计算思维，这与程序设计与算法课程的培养目的不谋而合。
二、高中信息技术课标第三章模块内容解析
高中阶段信息技术课标第三章“算法和程序设计”模块包括“程序基础”“程序设计语言”“计算类问题”以及“程序设计”四个部分。
（一）“程序基础”单元
这一模块的内容主要侧重于程序与算法编写的基本功学习与训练。这一模块从日常生活中的“洗衣流程”入手，认识算法，并描述“洗涤”算法，分析洗衣流程的控制结构，让学生进一步了解算法设计和问题分析结局的关系。
（二）“程序设计语言”单元
本单元内容是体验程序设计与相关算法思维。本单元从程序解决典型的“解决温标转换”问题入手，了解程序的基本控制结构在解决问题中的重要性，力求解决简单的数值统计类问题，让学生掌握相关的算法思维。
（三）“计算类问题”单元
本单元主要内容是计算类问题、设计简单数值数据算法以及相关算法思维。本单元从程序、算法解决典型计算类问题出发，解决学生熟悉的数学计算问题——用计算机计算圆周率等，了解相关的算法思维。
（四）“程序设计”单元
课程内容是设计批量数据算法和面向对象程序设计语言，要求学生掌握清单表示法和模块设计法，即学生需要对面向对象程序设计语言的基本思想和方法进行掌握。在内容目标上，要掌握表示法和计算法的能力，要运用模块化设计方法批量计算平均温度，要提高程序设计、算法设计和解题能力。
三、活动引人入胜——高中信息技术课标第三章教学方法分析
（一）设置合理的任务活动，激发学生的积极性
任务驱动活动是指借助具体的任务，让学生体验完成任务的过程，并掌握算法和程序设计的基本知识与技能。算法和程序设计是一种实践性较强的课程，为了调动学生的学习兴趣，提升他们的动手积极性，教师在设置任务驱动活动时，要改变以往单一呆板的做法，应当采取以下几种引人入胜的活动设计方法：
第一，任务的设置要具有亲和力，要贴近学生生活。高中生在算法和程序设计方面的学习基本上都属于初学者。因此，为了避免学生产生对算法与程序设计课程学习的畏惧心理，教师在算法和程序设计的任务设置上要选择一些贴近学生生活的案例，提升算法和程序课程的亲切感。例如在“双分支选择结构”学习中，教师可选择学生熟悉的聊天工具——微信的登录界面作为教学资源，当学生输入错误的账号秘密时，程序会弹出“密码错误，请重新输入”的提示，若学生输入的账号密码正确，程序就会进入登录成功的窗体，这属于双分支选择结构。学生看到教师借助Python设计方法模拟的QQ登录程序就会显得比较感兴趣，迫不及待自己亲手也做一个，通过实践运用，使得学生能够更好地对双分支选择结构的用法和格式进行掌握和与运用。
第二，设置引人入胜、生动新颖、设置有趣的算法和程序设计活动。例如在“For循环结构”讲解时，教师可要求学生画出80个颜色不同的同心圆，这就调动了学生的好奇心，为学生接下来学习与听讲For循环语句的执行过程和格式调动积极性。最后，教师还可以告诉学生，掌握Python语言不止可以画圆形，还可以快速画出各种形状、颜色的图形，通过举一反三，学生就能轻松掌握算法和程序设计的方法。 第三，任务活动的设置要深入浅出、循序渐进，提升学生的学习成就感。高中算法和程序设计章节的教学目标就是让学生从简单的实际问题出发，感受分析问题、设计算法并调试、解决问题的过程。教师应当先选择一些容易操作、简单的算法和程序设计任务，让学生可以凭借自己的努力来获得正确的算法与程序。例如在“单分支选择结构”单元，教师可为学生设置“生肖查询”的语句设计任务。由于有12个生肖，就需要设置12条IF条件语句，这其实是让学生对IF条件语句进行反复应用，最后在程序中输入出生年份就能查询到对应的生肖。学生通过自己编写查询语句获取正确的生肖，可让学生体验到学习算法和程序设计的成就感。
（二）创设新颖教学情境，激发参与热情
算法与程序设计的教学应当从学生的兴趣入手，借助高中生这个年龄段对事物的好奇心，创设各种趣味性的教学情境，进而为调动学生参与程序学习的积极性奠定良好基础。
第一，以小游戏的设置来创设游戏情境，寓教于乐。高中信息技术课标的第三章内容是比较枯燥乏味的，教师可借助游戏情境，如“农夫过河”等简单的游戏，让学生了解算法在解决问题方面具有事半功倍的效果，并且掌握相关的算法设计技能，进而取得良好的教学效果。高中生的年龄段决定了他们对电脑游戏具有深厚的兴趣，而电脑游戏又是程序算法设计语言开发出来的。教师可在教学例题中选择一些电脑游戏的相关算法设计，让学生通过对算法和程序设计的学习来设计出一些简单的游戏操作，进而增强学生学号算法和程序设计这门课程的动力。
第二，将视频作为导入，很吸引人。通过制作当前流行的微视频，教师可以创设适当的教学情境，帮助学生深入理解算法和程序设计。举例来说，在进行经典的程序设计问题——“韩信点兵”讲解时，老师可以先给学生播放《楚汉传奇》的相关视频，并着重介绍“楚汉争霸”的故事情节，引起学生对韩信点兵历史故事的好奇和求知欲。老师接着就顺势问：你知道韩信是怎么计算出这些士兵的人数的吗？最终，给学生解释算法和程序代码的问题，让学生做一个现代的韩信，这樣学生能很容易地理解。
第三，借助问题情境设定悬念，吸引学生注意力。比如，老师在讲授《For循环语句的嵌套结构》时，会问学生一个问题：你知道如何破解密码锁吗？并且指导学生体验一次像电视电影里的黑客一样破解密码的经历，这样既能激发学生的学习兴趣，又能使学生在学习算法和程序设计这门课程时产生更大的动力，让学生更自主地参与到问题的解决过程中来。
（三）优化实践引导，提升学生动手能力
计算与编程是一门实践性很强的课程。如果学生仅仅停留在理论分析上，而没有参与上机实践，就很难使学生学好算法，学会编程，因此加强学生实践是非常重要的教学内容。实习过程中，教师应深入了解，兼顾趣味性和实用性的选择，安排一些吸引人的实习。比如全国青少年信息学奥林匹克竞赛，就是我国目前中学生算法与程序方面的最高水平的奥林匹克竞赛。通过积极鼓励学生参与竞赛活动，培养优秀学生参与竞赛并获得奖项，从而充分调动学生的学习积极性，使得学生能够积极地参与到算法与程序设计的实践过程中，进而为优化自身的实践动手能力奠定良好基础。
参考文献
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[5]张恒相.巧设问题情境，构建高效课堂——高中《算法与程序设计》教学实践探索[J].教育现代化，2017，4（19）：253-254.
[6]刘宝仙.高中信息技术《算法与程序设计》模块课堂教学有效性探究——与数学“算法初步”整合教学行动研究[J].海峡科学，2012（02）：87-88+90.
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作者简介：熊城.1976年4月，男，汉族，福建省龙岩市，本科学历，从事高中信息技术教育教学工作。