运用多媒体课件提高高中信息科技算法教学有效性的探索

1、运用多媒体课件提高高中信息科技算法教学有效性的探索上海市宜川中学 夏志华摘要 在高中阶段信息技术课程教学内容中，算法和程序设计是难度最大的一个知识模块，学生难学、教师难教。其中，由于涉及数学、物理等学科较为抽象的知识，算法部分的教学内容的教学组织与学习难度大尤其明显。教师常规的口头讲授，往往难以激发学生的学习兴趣，在帮助学生理解算法设计的思想和方法上有效性相对较差。为了提高算法教学的有效性，在具体的教学过程中，我制作了一些多媒体课件作为辅助手段，帮助学生理解或求解一个具体问题的算法设计思路。本文就是通过为高中信息科技地图版教材中的两类典型循环结构算法而设计多媒体课件，并开展教学实践的一个总结，

2、同时分析一下利用多媒体课件提高算法教学有效性的优缺点以及应当注意的问题。关键字 多媒体课件 算法 有效性一、高中信息技术课程中算法与程序设计模块的学习要求与教学实践中存在的问题在上海市中小学信息科技课程标准中，将算法与程序设计作为基础型课程的选学模块，是作为计算机应用的技术基础设置的，是信息素养培养的继续。课程标准中提出了具体的学习要求：1、能结合实例，经历从需求分析、算法确定到编程求解等用计算机解决问题的基本过程，理解用计算机解决问题的特点。2、能理解算法的基本思想和基本结构，能解释算法或程度执行的过程和结果。3、能用算法描述工具（即自然语言文字和流程图）描述简单的算法。4、能了解一种程序设

3、计语言的基本使用方法，并编制简单程序。5、能了解常用简单算法的思想和描述方法，并用程序设计语言实现。学生学习算法与程序设计就是要了解并掌握如何使用计算机解决问题，尤其是要理解问题解决过程中采用的思想和方法。这是学习本模块的关键，也是具有普遍迁移价值的内容。因此，教师在实际教学过程中对系统思想和方法的关注成为教学的必然。在我校信息科技算法与程序设计模块教学中，将算法设计作为教学的重点，而把程序设计仅仅当作是算法的一种描述方法。但是，由于算法的知识比较抽象，而且很多算法与数理学科知识相关联，学生学习难度大，学习兴趣不高。目前高中算法程序设计教学中出现的主要问题如下：1、学生学习兴趣偏低。算法是抽象

4、的教学内容，大多数信息科技教师还是采用口头讲授法开展教学，学生仅仅从“听”老师讲和“看”教师板书来被动接受知识，不能完全理解设计某个算法的思维过程。而且，目前的高中信息科技课程每周课时为2节，时间间隔长，学生容易忘记前一课时的教学内容。因此学生往往认为，算法的学习很枯燥，学习兴趣不高。2、对典型算法尤其是循环结构算法设计思想的理解不足。顺序结构和分支结构相对比较简单。而循环结构则一直是学生学习的难点，很多典型算法如累加问题、累乘问题、递推问题都涉及到数列知识，而高一学生还缺少这方面的数学知识积累，因此，学生在学习这类算法时，建立相应的数学模型成为一个难关。此外，循环结构算法设计中，利用了变量的

5、迭代特性，而这也一直是学生理解算法的一个难点。二、利用多媒体课件辅助算法教学的实践与尝试为了帮助学生攻克学习算法设计中的难点，我首先想到的是利用专业特长，制作多媒体课件来辅助算法的教学，帮助学生建立解决问题的数学模型，理清算法的设计思路。下面就地图版信息科技教材中提到的两类典型算法来介绍本人制作的多媒体辅助课件：（一）采用情景模拟开展累加求和算法的教学教材例题：求从键盘输入的任意十个数的和教学辅助课件设计思想：累加是一种求和的方法，而以高中生目前的知识水平，对于求和问题可能有很多方法，如何让同学们自己自觉地采用累加方法设计算法来解决实际问题，并建立累加算法的数学模型，成为教学设计的重点。经过反

6、复的推敲思考，结合学生的思维特点，考虑利用情景模拟再现教学法，利用vb设计了“考考你的口算能力”教学游戏，巧妙的采用了角色转换，把原本“由人利用键盘依次输入10个数据，让计算机来求和”转换为“由计算机显示器依次显示10个数据，让人来口算求和”，在游戏结束后，学生总结游戏心得，回顾自己在求和时采用的思维方法，就可以很自然的总结出累加数学思想。课件介绍：在屏幕上同一位置会逐个显示10个任意正整数，数字更新的速度由用户选择的难度决定。当10个数全部显示完毕后，将你口算得到的总和填入指定的文本框。计算机针对你提交的答案给予即时的评价与反馈。图一 “考考你的口算能力”课件截图课件使用情况：在课前给学生2

7、-3分钟来玩这个游戏，先让同学们体验口算求和的过程。在游戏结束后，教师可设计如下几个相关的问题，引导同学们思考自己的思维过程：（1）你是采用了什么样的求和方法得到这十个数的和？（2）你在游戏过程中有没有重复做的事情？（3）你是怎么知道屏幕上已经出现的数的个数的？在同学们总结游戏心得，回答了老师的问题后，或者学生若回答问题有困难时，教师可以广播教学，一边演示游戏过程，一边讲解，此时适合选择难度系数低的玩法，屏幕上数字更新的速度低，教师可以鼓励同学们一起报出每出现一个新数字时求和的结果，并讲解这样的思路：当屏幕上出现一个新数时，新的总和是原来已经出现的数的总和加上新数。教学后记：游戏中要求学生使用

8、口算方法进行计算，在高难度系数下，数字更新的速度非常快，学生没办法采用数学中的技巧求和，也不能用笔记录每个数据，从而在某种程度上将学生的思维引导到累加求和的方法上来。学生通过总结游戏心得，针对老师提出的问题，绝大多数可以写出这样的答案：(1)采用一个一个加上去的方法求和；（2）在不断做加法；（3）屏幕上有第几个数的提示。教师可以进一步利用ppt的动画功能将计算过程动态演示（限于篇幅，在此不再详细介绍），从而将学生的答案提炼总结成算法的三个关键点：（1）累加和模型；（2）循环体语句s=s+x；（3）计数器的作用。（二）采用动画手段开展递归算法的教学多媒体课件要求制作者在软件方面有较强的专业技能。

9、各学科教师计算机操作水平层次不齐，而其中，多媒体演示文稿是大家认可的常用教学软件。我深入研究了PowerPoint的功能，发现其自定义动画功能在讲述算法设计思路时能将抽象的内容形象化，以下举例说明。教材例题：求电路总电阻值教学辅助课件设计思想：本例题是教材（高中信息科技教材地图版）的第六章第六节“用循环结构解决简单问题”的一道例题，并且在练习册上出现类似的习题。这道题一直是学生学习的难点，关键在于学生对复杂电路的物理结构很难理解，更不用说计算了。为此，经过反复的推敲，反复的试验，我利用最常用的演示文稿PowerPoint，充分发挥其自定义动画功能，将电路分成三级，利用动画的效果，将电路最后一级

10、单独取出，计算其总电阻值，并形象地利用等值电阻带入电路，依次类推，将电路结构的变化过程及各级电路的总电阻值计算过程形象直观的呈现给学生。课件介绍：将复杂电路结构根据物理知识分成多级，并将最后一级电路结构“移出”，计算其总电阻值，再利用等值电阻替换该电路结构，并“移入”原电路结构，实现电路结构的动态转换。以此类推，直到算出整个电路的总电阻值。电路结构变化的同时，演示文稿上也将每一级电路的电阻计算公式，变量的迭代变化动态演示出来，在电路结构变化完成后，每一级电路的计算语句也明显地呈现重复性。图二 电路结构的变化过程图三 电路总电阻值的计算过程课件使用情况：该课件穿插在整个算法的教学中，教师播放幻灯

11、片中电路的演变动画，让学生通过视觉感受电路物理结构的变化，教师可以请同学利用学过的物理知识，回答每一级取出的简单电路的总电阻值公式；教师播放幻灯片中变量的名称变化，配合口头讲授，让学生形象的观察算法循环体语句的形成。教学后记：这个教学课件的使用，帮助学生理解了复杂电路总电阻值计算过程的重复性，帮助学生建立用循环结构解决递推问题的算法设计思路。这个课件的引入，大大提高了教师讲解这个例题的算法设计思路的有效性，并受到本校其他信息科技教师的一致认同。利用PowerPoint的动画效果来讲述算法设计思路在介绍“求斐波那契数列任意一项”算法中也起到很好的效果，为了讲述算法设计中的三个循环变量a、b、c的

12、变化及循环体语句的产生，我利用PowerPoint的自定义动画功能演示了变量值的替代过程，从而将该问题循环体的关键语句c=a+b;a=b;b=c提炼出来。如下图所示：限于篇幅，这里不再赘述。三、关于多媒体课件提高算法教学有效性的探讨（一）课堂教学的有效性指什么？从教育学专业角度来说，有效性是指通过课堂教学使学生获得发展。教学的有效性离不开教师的教和学生的学。所以，教学有效性既指如何教，同时学生学得如何也是重要的考量标准。从教师的角度来讲,有效的教学指的是促进学生学习的教学。它表现在以下两个方面：1、直接促进，即通过教师的教，学生学得更多、更快，更好，更深。2、间接促进，即通过教师的教，学生学会

13、了学习，掌握了学习方法，提升了学习能力。从学习的角度来看，考量学生有效学习有三个指标：提高学习效率，获得学习结果，强化学习体验。（二）运用多媒体课件提高算法教学的有效性1、符合学生的感知规律。“从生动的直观到抽象的思维”是人类认识发展的基本规律，教学过程当然也离不开这条规律。例如，“考考你的口算能力”多媒体课件的使用，把学生原本难以理解的累加和在针对具体算法的多媒体课件制作中，我将原本抽象的思维过程用动画的手段形象化，有利于学生对所学知识的感悟、理解和掌握。2、符合培养学生非智力因素的原则。学生学习成绩的好坏与智力因素有关但有时真正影响学生学习的是非智力因素如注意力、兴趣、爱好、情绪、情感等。

14、而利用多媒体课件的图形、动画配合教师的语言讲解，唤起学生的注意力，激发兴趣和爱好，并能在活动中调节情绪、情感。3、符合教育教学的主体性原则和能动性原则。利用现代教育技术手段的多媒体教学法，能创设出各种模拟的或真实的情景，在具体的活动中学生能通过观察、注意等方式主动地发现知识，直接感受并理解知识的产生发展过程，从“学会”知识到“会学”知识，并进一步能够恰当地“运用”知识，能用所学知识和技能来解决新问题，实现了由知识到技能的转化。在我的教学实践中，学生通过“考考你的口算能力”益智游戏，能够根据自己的游戏心得总结出累加算法设计的思想；在利用动画辅助讲解了书上的求并联电路总电阻值的算法设计思想后，对于

15、练习册上的同类题型，同学们能很快的运用所学的算法思想来分析问题并解决问题。在我的信息科技课堂教学中，自编多媒体课件的引入，帮助学生加深了对算法思想的理解，激发了学生的学习兴趣，提高了学生课堂学习效率，扩大了学生课堂学习容量，除了教材中的内容，我们有更多的时间把算法用于解决现实问题，比如我们学生可以用所学的算法知识，模拟红绿灯的控制，编写生命交通安全的宣传课件；可以利用所学的算法编写随机图像、弹跳小球等屏幕保护程序。我们的学生乐于用算法解决问题，即使放弃午休时间也要留在机房研究一个问题的算法，不断地调试程序。实践证明，用设计合理的多媒体课件与传统的教学方法相结合，加快了学生理解算法的思维训练过程

16、，大大提高了学生的综合思维能力，不论从教师教的角度，还是从学生学的角度，都提高了算法教学的有效性。（三）使用多媒体课件辅助算法教学应注意的问题1、应用多媒体课件辅助教学要以能提高课堂教学有效性为原则算法教学的一个重要目的就是要培养学生的抽象思维能力，多媒体课件只是辅助学生理解抽象的算法设计思想的一种有效手段，如果每个算法都用多媒体课件将其抽象思维形象化，学生会缺少必要的抽象思维训练，教学效果适得其反。而频繁的采用多媒体手段去刺激学生，学生的注意力也会减退，久而久之，学生对此就不再感兴趣了，课件做的再好，学生不注意，也达不到理想的教学效果。在实际教学中，我们要以提高课堂教学有效性为原则，来决定是

17、否选择或选择什么样的多媒体课件来辅助教学。2、多媒体课件的设计要为实现具体的课堂教学目标服务多媒体课件的设计要为课堂教学目标服务，要突出学科特色，抓住教学重点，突破教学难点。如果课件的设计偏离课堂教学目标，哗众取宠，华而不实，将学生的注意力吸引到教学内容之外，只能是浪费宝贵的课堂教学时间，这样的课件宁可不要。3、多媒体课件不能代替教师必要的讲授和板书课堂教学中的多媒体课件，主要是用来辅助教师更好的完成课堂教学任务而设计的，不是教师角色的替代品。教师既要注重调动学生学习的主体性，又要引导学生进行有深度的交流讨论。很多老师在设计多媒体课件时，就将所有该口头说的、该板书写的都搬上去 ，最后只是将多媒体课件变成了电子板书，没有真正发挥多媒体课件在辅助教学中的长处。四、结束语常言道“教学有法，教无定法”