算法与程序设计在中学的教学设计与实践
摘要
算法与程序设计是信息技术的核心,也是我国中学计算机教育起步之时的主要教学内容。随着我国中学计算机教育的逐步发展,逐渐出现了对算法与程序设计是否有必要在中学进行教学的争议。争议的实质是对算法与程序设计在中学教学价值的争议。针对这一争议,本文主要进行了算法与程序设计在中学(初中、高中)的教学设计并分别在初高中开展了教学实践,探讨算法与程序设计在中学的教学价值。本论文主要完成了以下几个方面的工作:
第一,对算法与程序设计在我国中学教学的历史流变进行了回溯。以新课程改革为界限,将算法与程序设计在中学的教学分成新课改前和新课改后两个阶段进行回溯,对其历史流变中的价值取向进行了分析。
第二,对算法与程序设计进行了从初中到高中的教学设计。分析了初中算法与程序设计教学的可行性;调查了高中数学课程中的“算法初步”必修模块与信息技术课程中的“算法与程序设计”选修模块的教学现状。在这基础上,笔将算法与程序设计在中学的教学设计分为初中和高中两个阶段。即初中以课外兴趣课程为形式的《触摸计算机的灵魂》的教学设计、高中基于数学课程与信息技术课程整合的《算法初步与Scilab的应用》的教学模块设计。
第三,在教学设计的基础上分别在上海市工商外国语学院附属中学(初中)和上海师范大学附属中学(高中)进行了教学实践,对教学实践进行了评价,探讨了算法与程序设计在中学的教学价值。
最后,对论文研究中的不足进行了反思,对进一步的研究进行了展望。
“Algorithm and programming”, as the core of the information technology, was one of the major teaching tasks in the beginning stage of computer education in middle school in China. With the gradual development of computer education in middle school and the incessant progress of computer science, there appears the argument over the necessity of teaching Algorithm and programming in middle school. Focusing on this argument, this thesis probes into the research in the application of Algorithm and programming in middle school teaching, and concludes the values. In detail, the research has accomplished the following tasks:
Firstly, a diachronic development of teaching Algorithm and programming in middle school is surveyed. This thesis, with the boundary of curriculum reform, divides its history of teaching into two stages, analyzing the values of the teaching of Algorithm and programming.
Secondly, the thesis investigates the selective course of Algorithm and programming in the information technology course in high school after the curriculum reform and the status quo of the teaching of Algorithm preliminaries in high school mathematics courses in addition to an analysis of the feasibility and necessity of teaching Algorithm and programming in junior middle school.
Based on the investigation and research, this thesis then divides the teaching of Algorithm and programming in middle school into junior and senior stages. The junior stage deals with the teaching design of extra-curriculum classes of Touch the Soul of Computer; while the senior concentrates on the design of Algorithm Preliminaries and Application of Scilab on the basis of mathematics and information technology courses.
Thirdly, the application and practice of the design is carried on in the Junior Middle School affiliated to Shanghai Commercial and Industrial Foreign Languages College and the High School affiliated to Shanghai Normal University. In addition, the practice is evaluated and the values of teaching Algorithm and programming in middle school are explored;
Lastly, directions for future researches are framed based on the reflection of the thesis.
第一,对算法与程序设计在我国中学教学的历史流变进行了回溯。以新课程改革为界限,将算法与程序设计在中学的教学分成新课改前和新课改后两个阶段进行回溯,对其历史流变中的价值取向进行了分析。
第二,对算法与程序设计进行了从初中到高中的教学设计。分析了初中算法与程序设计教学的可行性;调查了高中数学课程中的“算法初步”必修模块与信息技术课程中的“算法与程序设计”选修模块的教学现状。在这基础上,笔将算法与程序设计在中学的教学设计分为初中和高中两个阶段。即初中以课外兴趣课程为形式的《触摸计算机的灵魂》的教学设计、高中基于数学课程与信息技术课程整合的《算法初步与Scilab的应用》的教学模块设计。
第三,在教学设计的基础上分别在上海市工商外国语学院附属中学(初中)和上海师范大学附属中学(高中)进行了教学实践,对教学实践进行了评价,探讨了算法与程序设计在中学的教学价值。
最后,对论文研究中的不足进行了反思,对进一步的研究进行了展望。
“Algorithm and programming”, as the core of the information technology, was one of the major teaching tasks in the beginning stage of computer education in middle school in China. With the gradual development of computer education in middle school and the incessant progress of computer science, there appears the argument over the necessity of teaching Algorithm and programming in middle school. Focusing on this argument, this thesis probes into the research in the application of Algorithm and programming in middle school teaching, and concludes the values. In detail, the research has accomplished the following tasks:
Firstly, a diachronic development of teaching Algorithm and programming in middle school is surveyed. This thesis, with the boundary of curriculum reform, divides its history of teaching into two stages, analyzing the values of the teaching of Algorithm and programming.
Secondly, the thesis investigates the selective course of Algorithm and programming in the information technology course in high school after the curriculum reform and the status quo of the teaching of Algorithm preliminaries in high school mathematics courses in addition to an analysis of the feasibility and necessity of teaching Algorithm and programming in junior middle school.
Based on the investigation and research, this thesis then divides the teaching of Algorithm and programming in middle school into junior and senior stages. The junior stage deals with the teaching design of extra-curriculum classes of Touch the Soul of Computer; while the senior concentrates on the design of Algorithm Preliminaries and Application of Scilab on the basis of mathematics and information technology courses.
Thirdly, the application and practice of the design is carried on in the Junior Middle School affiliated to Shanghai Commercial and Industrial Foreign Languages College and the High School affiliated to Shanghai Normal University. In addition, the practice is evaluated and the values of teaching Algorithm and programming in middle school are explored;
Lastly, directions for future researches are framed based on the reflection of the thesis.
引文
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3 张奠宙.算法.科学[J].2003 年第 2 期
4 J·Glenn Brookshear.计算机科学概论(第 9 版)[M].刘艺,冯坤,徐建桥等译.人民邮电出版社,2006 年.207 页
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6 Dnoald·Eknuht.《计算机程序设计艺术》[M].苏运霖译.北京:国防工业出版社,2002 年.357 页
7 J·Glenn Brookshear.,计算机科学概论(第 9 版)[M].刘艺,冯坤,徐建桥等译.人民邮电出版社,2006 年.130 页
8 李文生,修佳鹏,侯斌.大学计算机基础[M].北京邮电大学出版社,2006 年.219页
9 J·Glenn Brookshear.计算机科学概论(第 9 版)[M] .刘艺 冯坤 徐建桥等译.北京:人民邮电出版社,2006 年.133 页
10 袁震东,何红春.新专题教程 高中数学 8 算法初步[M].上海:华东师范大学出版社,2007 年 6 月. 4 页
11 Behrouz A.Forouzan.计算机科学导论[M].刘艺,段立,钟维亚等译.北京:机械工业出版社,2004 年. 166 页
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15李艺主编.信息技术课程:设计与建设[M].北京:高等教育出版社,2003 年.32 页
16朱彩兰.文化教育视野下的信息技术课程构建[D].南京师范大学,2005 年
17同上
18李艺.信息技术课程:设计与建设[M].北京:高等教育出版社,2003 年.18 页
19李艺.信息技术课程:设计与建设[M].北京:高等教育出版社.2003 年 18 页
20“回家的感觉真好”———访微软中国研究院李劲博士http://web.peopledaily.com.cn/huadong/199907/01/newfiles/D108.html 2008 年 2 月收录
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27刘旭东.基础教育课程改革读本[M].兰州大学出版社 ,2006 年. 78 页
28同上 79 页
29同上 77 页
30李艺.信息技术课程:设计与建设[M].北京:高等教育出版社,2003 年.16 页
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47 袁震东,何红春.新专题教程 高中数学 8 算法初步[M].上海:华东师范大学出版社 2007 年 6 月 39 页
48 高级中学课本 数学 高中二年级第一学期(试用本)[M].上海教育出版社.2007 年8 月第 2 版 109 页
49高级中学课本 数学 高中二年级第一学期(试用本)[M].上海教育出版社, 2007年 8 月第 2 版. 112 页
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20“回家的感觉真好”———访微软中国研究院李劲博士http://web.peopledaily.com.cn/huadong/199907/01/newfiles/D108.html 2008 年 2 月收录
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48 高级中学课本 数学 高中二年级第一学期(试用本)[M].上海教育出版社.2007 年8 月第 2 版 109 页
49高级中学课本 数学 高中二年级第一学期(试用本)[M].上海教育出版社, 2007年 8 月第 2 版. 112 页
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