普通高中学生利用可视化程序提高算法设计能力的研究

普通高中学生利用可视化程序提高算法设计能力的研究

鄂美含

佳木斯市第十一中学

摘要：目前从我校信息技术日常上课情况来看，大多数学生对算法的设计能力处于懵懂阶段。面对于简单的数学问题可以从计算思维方面入手，如果是逻辑性较强的问题就会出现无法处理的现象。希望通过可视化程序软件的转换代码功能进一步认识程序代码，用实践证明这种方法对于提高学生程序设计能力是非常有效的。

关键字：计算机语言 可视化程序 Python程序

在二十世纪九十年代初期，美国克林顿政府明确了“信息高速公路”计划，接下来的十年间，全球都在这场信息风暴中狂奔，信息技术遍布了整个世界，作为信息技术的核心部分，计算机技术被越来越多的人所熟识，我们了解到计算机能够按照编写好的程序执行命令，是人与计算机进行交互的一种语言，人类可以与计算机交流思想，用这种计算机能识别的语言形成程序，让计算机能智能化、自动化的为人类服务。但怎样正确的认识和使用计算机语言，并且将其简单化成为了一项不太好解决的难题。随着社会的发展，时代的进步，越来越多的设计语言出现了，学习程序语言变得轻松许多，那么具体有哪些好办法呢？那么计算机语言是怎么成长的呢，让我们来了解一下！

一、计算机语言的过去

计算机是在二十世纪四十年代问世的，最初的时期计算机是需要手动控制的，一位德国的工程师首先想到了用程序设计语言来解决实际问题，随着不断的发展进步，各种集成、可视化的开发环境越来越多，人们只要“敲”几条代码就能够实现功能性的目的，但是在六十年代末期软件出现了危机，甚至到了无法控制的地步，在众多的压力之下随之产生了一种新的思考程序设计方式——面向对象程序设计，如C++、java等。

二、计算机语言的现在

机器语言和汇编语言的相同之处就是都直接对硬件进行操作，而高级语言是现在大多数编程人员的选择，与前者相比，它可以将多条机器指令整合成一条指令，大大的减化了与之无关的内容，同时对编程人员的专业要求也有所降低了。

三、计算机语言的将来

在未来计算机语言将不再是专业编程人员的掌握的专业技能，而是在更多的领域，为更多的行业服务和应用，人们可以在日常生活中用手中的便携设备完成编程。

四、高中生学习程序设计的现状

目前从我校信息技术日常上课情况来看，大多数学生对算法的设计能力处于懵懂阶段。面对于简单的数学问题可以从计算思维方面入手，如果是逻辑性较强的问题就会出现无法处理的现象，因此我们要找到一个使学生更容易接受的方式，让学生能够通过自然语言进而循序渐进的接受更为复杂的程序代码。而可视化程序从本质上来看，它具有直观、准确、接受度高等特点，而其本身的程序设计方式又是一种全新的设计方法，它主要是让程序设计人员利用软件本身所提供的各种控件，像搭积木式地构造应用程序的各种界面。我们的学生正是需要这样一个可以“由简到难”，“由浅入深”的过程，因此提高学生的程序设计能力值得去研究和探索。

五、提高学生算法设计能力的操作

1、根据实际情况结合使用可视化程序

可视化程序具有操作性强、简单易学、具有一定的趣味性等特点，常见的可视化程序编辑软件有Scratch、海龟编辑器、易语言等，学生在接触程序设计初期可以尝试使用类似软件进行启蒙。比如：学生在没有任何编程基础的情况下，可以通过可视化的操作界面，用积木搭建的方式在Scratch中绘制几何图形，甚至可以实现动态画面的制作。

2、合理的使用可视化程序

对于程序结构复杂或算法层次多的程序可循序渐进的让学生使用更加完善的程序设计软件，比如Python语言，作为近些年很常见的程序设计软件，同时也是教材里要求初步掌握的软件，在编写数学函数问题、实际应用问题、大型项目开发的相关程序时还是要使用处理信息能力更强的程序软件。

从机器语言到高级语言经历了几十年的信息革命，高级语言成为这个时代主流的编程语言，真正的编程开始从小抓起，培养严谨的思维模式，养成用计算机来解决问题的习惯。可视化程序的作用就是可以很好的过渡从小白到提高的过程，逐渐理解编程语言，使用Python、C++等高级编程语言解决深层次的复杂问题，甚至可以有机会参加信息学奥赛、机器人竞赛、科技创新大赛等，也可以为了以后的专业学习和职业技能奠定基础。

参考文献：

[1]林永兴,蓝庆青,付春捷.一种融合竞争机制的程序设计课程实践教学方法[J].计算机教育,2008(16):19-20.DOI:10.16512/j.cnki.jsjjy.2008.16.069.

[2]刘国民. 数字电视发展及其网络应用[C]. //2002中国电视传媒与网络发展高峰会议论文集.北京:国家广播电影电视总局, 2002:201-205.