計算思維視野下算法與程序設(shè)計題的學生解題能力培養(yǎng)

計算思維視野下算法與程序設(shè)計題的學生解題能力培養(yǎng)●注重知識技能落實，夯實學生的思維基礎(chǔ)1.加深印象，鞏固基礎(chǔ)知識算法與程序設(shè)計模塊的主要內(nèi)容是系列常用算法的思想及其程序?qū)崿F(xiàn)，這些內(nèi)容的學習鞏固應(yīng)該從對算法基本思想的理解開始，到用自然語言及流程圖描述算法，最后形成模塊化的程序代碼。通過層層遞進實現(xiàn)計算思維中概念界定、變量假設(shè)、數(shù)學模型創(chuàng)建、問題解決等過程;同時也讓學生加深對相應(yīng)算法內(nèi)容的印象，鞏固算法基礎(chǔ)知識。2.舉一反三，理解算法變式對于常用算法的考查，在高中信息技術(shù)學考選考題中一般都通過設(shè)置相應(yīng)算法變式進行。縱觀歷次考試真題，在9次選考的程序設(shè)計題中共有4次出現(xiàn)了冒泡排序，涉及知識點分別是冒泡排序優(yōu)化、冒泡排序中數(shù)據(jù)移動的過程、剔除重復(fù)數(shù)據(jù)并排序、冒泡排序奇偶數(shù)列排序的變式等。另外，在選考題中還經(jīng)常涉及數(shù)組基礎(chǔ)知識的變式內(nèi)容，如桶思想應(yīng)用、矩陣變換思想、字符的加解密等問題。因此，在復(fù)習中應(yīng)該引導(dǎo)學生在掌握常用算法的基本思想后要多進行舉一反三，以拓展思路，理解算法變式。3.上機操作，梳理綜合程序由于算法與程序設(shè)計模塊的綜合題是浙江省高中信息技術(shù)學考選考的壓軸題，其題型多變，程序復(fù)雜，綜合性強，這就需要學生在掌握基本知識點的基礎(chǔ)上具備將多個程序整合重組的能力（根據(jù)所需要解決的問題，運用嵌套的選擇語句或循環(huán)語句等將多個程序組合成一個程序）。筆者在復(fù)習時通過組織學生進行上機操作來培養(yǎng)學生該方面的能力，如讓學生編寫一個課間操排隊程序。由于學生在編寫該程序時既用到了運算量、基本語句及程序的多重嵌套等基礎(chǔ)知識，又用到了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)讀取、排序算法及數(shù)據(jù)去重等多種數(shù)據(jù)處理技能。因此，通過對該程序的編寫調(diào)試，有效夯實了學生分析問題、合理運用算法編程解決問題的思維基礎(chǔ)，從而提升了學生的解題能力。●注重解題步驟思考，強化學生的思維意識算法與程序設(shè)計模塊綜合題是改錯題或填空題，題目已給出了相應(yīng)的代碼輪廓，需要學生按出題者的思維完成對題意的分析并解題。另外，選考試題閱讀量大，考試時間緊，通常在十分鐘左右就要解決一道綜合題。因此，考試中有效的解題方法與技巧必不可少。1.明確要求，把握關(guān)鍵點2.劃分模塊，分析程序功能明確自然語言及例圖所描述的算法實現(xiàn)步驟之后，為了提高解題效率可以直接開始閱讀代碼。程序設(shè)計選考題的程序代碼通常由很多語句組成（少則十幾行，多則可達到五六十行），看起來十分復(fù)雜。因而閱讀代碼的第一步是根據(jù)各類語句的基本結(jié)構(gòu)進行區(qū)域劃分，明確循環(huán)語句、選擇語句如何執(zhí)行，梳理程序的功能效果。另外，對于循環(huán)語句要特別注意多重循環(huán)嵌套的效果，對于選擇語句要特別注意是行還是塊If語句。3.對應(yīng)流程，生成解題思路雖然審題時已經(jīng)嘗試按照自己的思路設(shè)計程序代碼，但是相同的功能可以用不同的代碼來實現(xiàn)，更何況程序設(shè)計選考題是按出題者的思路去解題。因此，劃分完程序代碼模塊后需要馬上通過代碼去理解出題者的思路。結(jié)合前兩步的算法思想梳理及功能模塊劃分，一一對應(yīng)，明確填空或改錯所在的代碼位置及其大致要實現(xiàn)的效果。另外，有些程序設(shè)計選考題的程序代碼中給出的注釋可能包含關(guān)鍵信息（提示某個變量具體存儲的內(nèi)容或者是接下來一段代碼總體實現(xiàn)的功能等），這對解題起到了很好的提示作用。4.結(jié)合思路，完成相應(yīng)代碼理順算法實現(xiàn)過程及代碼后應(yīng)該就能明確本空格所要實現(xiàn)的功能，再聯(lián)系其前后代碼，開始填空或改錯。首先，找出當前代碼中算法的關(guān)鍵點，回憶本題是否有相關(guān)的基本算法，警惕其中易錯點。例如對分查找算法，要明確對分查找的原理、對分查找的范圍、每一次對分查找中點數(shù)組元素下標及通過flag邏輯變量跳出循環(huán)的方式、If與ElseIf語句的不同實現(xiàn)效果等。其次，注意填空或改錯在程序中的位置，其填寫內(nèi)容大致可以總結(jié)為“循環(huán)前賦值、循環(huán)中變化、循環(huán)后輸出”。循環(huán)前一般考查的都是賦值語句，可能是從VB界面中獲取值，也可能是類似于0、1、2之類的數(shù)字;循環(huán)中的改錯或填空應(yīng)根據(jù)題意去寫，可能是變量的變化，也可能是條件的判斷;循環(huán)后的一般就是結(jié)果的輸出。另外，改錯題還應(yīng)注意修改前和修改后內(nèi)容的相似之處。5.代入檢驗，提高正確率為了進一步提高正確率，筆者建議在完成代碼后最好將填好的內(nèi)容代入原代碼進行檢驗。在條件類的填空或改錯中，首先要注意邏輯運算符號的優(yōu)先級，其次還應(yīng)該聯(lián)系全文，查看是否有多個判斷條件，特別注意是否需要加上邏輯變量flag的條件。在帶有數(shù)值的填空或改錯題中，需要注意各類變量的數(shù)據(jù)類型及是否需要+1、-1等數(shù)學運算。●注重學習效果總結(jié)，鞏固學生的思維水平1.知識技能總結(jié)，明確掌握程度課堂學習完成后，通過填寫算法總結(jié)表（樣表如圖2）來羅列所學習的基本知識點。算法總結(jié)表的主要內(nèi)容包括算法思想及特點、數(shù)組元素值變化、基本代碼、代碼變式等。2.練習效果反饋，細化解題過程每次考試或練習結(jié)束后組織學生填寫練習效果反饋表（樣表如圖3），將典型例題抄寫在試題區(qū)或直接剪下來貼在