駱秋琴 諸慧
摘 要:針對高職院校數(shù)學教學現(xiàn)狀,結合本校的專業(yè)要求和學生的認知能力,嘗試對大一數(shù)學課程進行算法教學的實踐探索。結果顯示,適合的算法教學模式可弱化數(shù)學中繁雜的計算和證明;可提高數(shù)學課堂教學效率;有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維與解決問題的能力;有助于學生學習其它相關專業(yè)課程,并促進專業(yè)課的理解;可以激發(fā)和促進學生對數(shù)學的學習熱情。
關鍵詞:高等數(shù)學 算法 教學實踐
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(a)-0219-02
高等數(shù)學作為一門基礎課程,在高職學生的學習中起到了舉足輕重的作用,它可以培養(yǎng)學生對數(shù)據(jù)的敏感性和定量思維能力,可以提高學生的邏輯推理能力,有助于明晰的、高效的思考問題,更為學生以數(shù)學的思維學習后續(xù)課程和解決實際問題提供了工具與方法。
1 高職數(shù)學教學現(xiàn)狀
1.1 學生的數(shù)學基礎差
近年來,隨著普通本科高校擴招,高考入學率的逐年攀升,大量中等偏下的高中生進入高職學院就讀,使得高職院校的生源質(zhì)量相對較差,尤其是在數(shù)學成績方面。以浙江省某高職學院為例,以下簡稱為A校(見表1)。
從表1看出,高職學生的數(shù)學基礎薄弱,兩極分化現(xiàn)象十分嚴重。有些學生知識相對扎實,接受能力強,課堂反應敏捷;有些學生愿意學習,但初等數(shù)學知識殘缺不全,導致數(shù)學理解能力弱,喪失了繼續(xù)學習的信心,學習熱情逐漸降低;還有一些不愿意學習數(shù)學課程,甚至厭惡它,上課不專心??陀^上給高等數(shù)學教學帶來了較大的困難。
1.2 教學課時受到不同程度的“壓縮”
通常高職數(shù)學課程以一元微積分為基礎,然后再根據(jù)不同專業(yè)的需要,適當?shù)夭迦胛⒎址匠獭⒓墧?shù)、積分變換、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、常用數(shù)學軟件等模塊內(nèi)容,同時高職數(shù)學課程往往安排在大一第一學期開課,每周2~4課時。但根據(jù)高職院校開學的慣例,新生的上課周數(shù)為16周。作為教師,無論選取多么精簡壓縮的教材,都還要進一步壓縮教材內(nèi)容匆忙趕課,因此有些專業(yè)需要的模塊知識在數(shù)學課上是難以接觸到的。這樣影響了專業(yè)課的需求,增加了學生學習的負擔,降低學習的熱情,同時教師的積極性也受到課時壓縮的影響。
1.3 教師的數(shù)學教育不能培養(yǎng)學生思維能力
數(shù)學教育在培養(yǎng)學生能力,特別是思維能力(定向思維、逆向思維、擴散思維、創(chuàng)新思維、邏輯思維等)中擔任著重要的角色。數(shù)學教材中常出現(xiàn)數(shù)學定理的論證過程,其中包含了眾多的數(shù)學思想方法(觀察與實驗,概括與抽象,類比,歸納和演繹),這就要求教師為學生講解數(shù)學發(fā)現(xiàn)過程中的數(shù)學思維,使學生能夠總結出解決數(shù)學問題的規(guī)律與方法,提高思維能力。但是受教學任務的規(guī)定,教師只能勉強地把知識塞給學生,把數(shù)學純粹作為工具介紹給學生。由于缺乏必要的探索、發(fā)現(xiàn)定理的思路,大部分學生沒有完整的思維過程,導致許多高職生的邏輯思維能力、概括能力常常不盡如人意。
以上現(xiàn)狀使高職數(shù)學教學困難重重,課程激發(fā)不了高職生學習的熱情,制約了學生的全面發(fā)展,同時教師又無法很好地培養(yǎng)學生數(shù)學應用能力,這種狀況,亟待改變。
2 算法及算法教學
機械地按照某種確定的步驟行事,通過一系列簡單計算操作,完成復雜計算的過程,被人們稱為“算法”過程,它是一種構造性思維[1]。我們從小學開始接觸算法:例如四則運算要先括號,后乘除,最后再加減,多位數(shù)相乘遵循豎式筆算規(guī)則等等都是算法,只要按照既定的步驟一步一步做基本上會有結果。多年后,很多數(shù)學知識學生可能都遺忘了,但是這些算法化的思想?yún)s深深地留在學生腦海中[2]。因此,學習算法能節(jié)省腦力,向更高層的學習邁進。另一方面,算法常常包含一些有意義的思想,而且對這些思想的理解也是創(chuàng)造力的來源。
算法教學是控制學生解題過程的一種教學方法。例如,為了解決求三角形面積這一問題,可以有這樣一些算法:①用底乘以高,然后把所得的積乘以1/2(或除以2);②用高乘以底,然后把所得的積乘以1/2(或除以2);③用底乘以1/2(或除以2),以其結果乘以高等等。這些都是以描述的形式來表示求三角形面積的活動方法的步驟,按這些操作步驟去做,就能導致問題的解決。算法教學就是要教給學生這種解題的算法,從而控制學生解題的思考過程,使他們從中學到合理的思考方式,提高學生的解題能力及智力。
為了有效地實施算法教學,首先要對能用算法解決的問題,建立其算法模式。在建立這種算法模式時,除了要對所解決的問題作邏輯的結構分析以外,還要考慮到心理因素,使確定的算法符合心理過程的形成及其規(guī)律。其次,所定算法,從操作量方面來說,也應該是合理的。最后,擬定的算法模式,須通過實驗的檢驗,證明其普遍有效,才能被認為是合理的。
但并不是所有的問題都能建立或必須應用算法來解決。事實上,有些問題或因其算法難以確定;或雖能確定算法,但實際并不需用這種算法。因此,教學上除了要重視建立算法模式及實施算法式教學以外,還應重視建立啟發(fā)式模式及實施啟發(fā)式教學。
3 算法教學的作用及實踐
3.1 算法教學模式可弱化數(shù)學課程中繁雜的計算和證明,數(shù)學基礎差的學生也容易掌握
高職高等數(shù)學教學內(nèi)容主要包括極限、連續(xù)、導數(shù)及積分這四塊,里面涉及了大量繁雜的計算。計算是學生解決實際問題的必需步驟,而這恰恰是高職學生薄弱的地方。通過以下算法教學的實例,發(fā)現(xiàn)算法思想弱化了計算的繁雜和困難程度,從而增強了學生的計算能力,培養(yǎng)了學習解決問題的自信心,激發(fā)了學生的學習活力。
例如:證明方程至少有一個根介于0和1之間。這是高職學生懼怕及厭惡的證明題,教師可通過多道練習題的演示和比較,讓學生發(fā)現(xiàn)并歸納這類證明題的證明步驟,最終得到以下通用的算法化證明過程:
例1:證明方程在內(nèi)至少有一個根。
算法:步驟1:做輔助函數(shù),同時說明在上連續(xù);endprint
步驟2:分別將與代入函數(shù),計算及,然后判斷 是否成立;
步驟3:如果成立,則利用閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)根的存在性定理來證明即可;
步驟4:如果=0,則是的根,如果,則是的根。如果,則根的存在性定理不能判定,用其他方法再判定。
3.2 算法教學模式可提高數(shù)學課堂教學效率
有這樣一個例子:師生討論一道計算題,已經(jīng)出現(xiàn)了三四種算法,教師還不停地問:“還有什么方法?”,直到最后才說:可用自己喜歡的方法計算。這種方式占用了大半的課堂教學時間,使得思維反應慢的學生眼花繚亂、無所適從。在現(xiàn)今高職高等數(shù)學課時被縮減的背景下,這樣上課大大降低了課堂教學效益?!耙活}多解”可發(fā)展學生思維的靈活性,目的固然好,但它是面向個體,尤其是中等以上水平的學生。高職學生數(shù)學基礎弱,顯然是不適用的。因此,在教學中不應要求學生對同一題說出幾種算法,從而減輕學生不必要的負擔。
“算法”是面向群體,每人都可使用自己最喜歡或最能理解的一種算法。但數(shù)學又是講究“最優(yōu)化”的,因此要尋找最簡捷、最容易、速度快的算法。教師應根據(jù)高職學情在課堂教學中引導學生掌握那些公認的、最佳的、最優(yōu)的、最基本的算法。
例如,講授高等數(shù)學中“兩個重要極限”時,計算“”型函數(shù)的極限值通常有多種解法。教師根據(jù)學生的學習認知能力,引導學生設計及掌握重要極限 的“最優(yōu)化算法”。
例2:求極限
算法:步驟1:判斷函數(shù)當是否屬于“”型函數(shù);
步驟2:若不是,則用其他方法求極限;若是,則根據(jù)的“四個特征”:“1”,“+”,“無窮小”,“倒數(shù)次方”對它進一步構造;
步驟3:
。
如:。
此算法簡單明了,高職學生更容易掌握,由此大大縮短了教師的授課時間,課堂教學效率得到提高,解決了課時與課程內(nèi)容之間的矛盾。
3.3 算法教學有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維與解決問題的能力
傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式=教師講解概念+教師示范例題+學生模擬例題做題,教師還是在課堂中占主導地位。算法教學可以為學生提供一個開放自由的空間,它鼓勵學生去思考,相互討論,沿著合理的途徑去解決問題。高職學生親自參與課堂活動,在解決問題中學習,才能掌握算法中的思想方法,從而利用到生活實踐和專業(yè)課程中去。同時,通過算法教學,教師由知識的灌溉者成為數(shù)學學習的組織者、引導者,學生的學習也將由被動填鴨改為主動探究。
高職學生通常對創(chuàng)造性思維存在畏難心理。他們認為自己的知識和能力有限,搞創(chuàng)造、創(chuàng)新太難了。于是,我們在算法教學中有意識的激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。例如,在講授“兩個重要極限”這節(jié)時,通常通過列表觀察在時函數(shù)值發(fā)生的變化規(guī)律從而得到結論。根據(jù)高職學生的學習認知能力,我們設計了如下教學過程
問:請觀察以下三個函數(shù)的圖像,并說出當時它們的極限值
。
學生很快就發(fā)現(xiàn)它們的極限值都為1,接著我們繼續(xù)引導學生觀察這三個函數(shù)的結構特點并思考,從而得到新結論。
問:,則在時有什么變化?
學生繼續(xù)研究得到當時,。最后師生一致得到重要極限之一的結構式,利用它的結構式再算法化去計算極限值。
例3:求
算法:步驟1:判斷函數(shù)當是否屬于型且含有三角函數(shù);
步驟2:若不是,則利用其它方法求解;若是,繼續(xù)對分解得到 (其中);
步驟3:利用,得到,最后再計算極限。
3.4 算法教學有助于學生學習其它相關專業(yè)課程,并促進專業(yè)課的理解
高職的教學以“理論夠用”為原則,因此很多院校刪減公共課時來增加專業(yè)課時,其中高等數(shù)學首當其沖。以A校為例,計算機專業(yè)的高等數(shù)學課程只安排64課時,其中還不包括國家假期沖掉的那些,這給學生后續(xù)課程的學習帶來了難度,如:數(shù)據(jù)結構、C語言程序設計、C#程序開發(fā)應用等。由于先導知識儲備不足,很多學生覺得這類專業(yè)課不僅入門難,且駕馭難。通過算法教學模式可培養(yǎng)學生先期的算法思想,然后在專業(yè)課程中學生把頭腦中的算法思想翻譯為計算機語言,使得數(shù)學更好的為專業(yè)課程服務。下舉一例:
例4:對一個大于或等于3的正整數(shù),判斷它是不是一個素數(shù)。
說明:判斷一個數(shù)()是否為素數(shù):將作為被除數(shù),將2到各個整數(shù)輪流作為除數(shù),如果都不能被整除,則為除數(shù)。
算法:步驟1:將作為被除數(shù),將2作為除數(shù);
步驟2:如果,則能被2整數(shù),它不是素數(shù),同時計算停止;
步驟3:如果,則將3作為除數(shù),繼續(xù)判斷;
步驟3:如果,則能被3整數(shù),它不是素數(shù),同時計算停止;
步驟4:如果,則將4作為除數(shù),繼續(xù)判斷;
……
接受了算法思想的學生將以上的步驟轉化為計算機語言并不難:
在高等數(shù)學教學中,算法思想把數(shù)學與計算機語言緊密地聯(lián)系在一起,令學生對計算機或算法更感興趣,同時也突破了因課時不足及機房資源不夠帶來的學習瓶頸。這無論對學習算法,計算機和數(shù)學本身都會帶來更多的好處。在倡導素質(zhì)教育的今天,高等數(shù)學如果可以在機房教學的話,就可以更好的滲透算法思想,實現(xiàn)數(shù)學解決實踐問題的魅力,數(shù)學也能更好地為專業(yè)服務。
4 結語
Android系統(tǒng),作為新生的事物,目前正處于發(fā)展壯大之中。就當下來講,手機上網(wǎng)已經(jīng)成了很多學生每天都在做的事情,而智能手機的用戶更離不開網(wǎng)絡了。同時很多高職院校開放了校園無線網(wǎng)絡,學生在教室利用智能手機就可以輕松實現(xiàn)高速上網(wǎng)。針對Android系統(tǒng),很多數(shù)學軟件都開發(fā)了手機版,如手機版matlab,手機版幾何畫板,手機版mathematica.,這就為算法教學提供了更廣闊的實踐的場所。
參考文獻
[1] 李建華.算法及其教育價值[J].數(shù)學教育學報,2004(13):46-47.
[2] 年仁德.算法及其表示[J].數(shù)學通報,2005(44):8-11.
[3] 吳文俊.數(shù)學教育現(xiàn)代化問題[J].數(shù)學通報,1995(2):1-5.
[4] 張保祥.算法化思想在數(shù)學教學中的運用與實踐[J].通化師范學院學報,2004(25):89-91.
[5] 曲巍.對算法教學的思考[J].科技創(chuàng)新導報,2011(10):149.
[6] 曹宏舉,曹彧涵.算法教學在高等數(shù)學教學中的滲透[J].高等數(shù)學研究,2012(15):44-46.endprint
步驟2:分別將與代入函數(shù),計算及,然后判斷 是否成立;
步驟3:如果成立,則利用閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)根的存在性定理來證明即可;
步驟4:如果=0,則是的根,如果,則是的根。如果,則根的存在性定理不能判定,用其他方法再判定。
3.2 算法教學模式可提高數(shù)學課堂教學效率
有這樣一個例子:師生討論一道計算題,已經(jīng)出現(xiàn)了三四種算法,教師還不停地問:“還有什么方法?”,直到最后才說:可用自己喜歡的方法計算。這種方式占用了大半的課堂教學時間,使得思維反應慢的學生眼花繚亂、無所適從。在現(xiàn)今高職高等數(shù)學課時被縮減的背景下,這樣上課大大降低了課堂教學效益?!耙活}多解”可發(fā)展學生思維的靈活性,目的固然好,但它是面向個體,尤其是中等以上水平的學生。高職學生數(shù)學基礎弱,顯然是不適用的。因此,在教學中不應要求學生對同一題說出幾種算法,從而減輕學生不必要的負擔。
“算法”是面向群體,每人都可使用自己最喜歡或最能理解的一種算法。但數(shù)學又是講究“最優(yōu)化”的,因此要尋找最簡捷、最容易、速度快的算法。教師應根據(jù)高職學情在課堂教學中引導學生掌握那些公認的、最佳的、最優(yōu)的、最基本的算法。
例如,講授高等數(shù)學中“兩個重要極限”時,計算“”型函數(shù)的極限值通常有多種解法。教師根據(jù)學生的學習認知能力,引導學生設計及掌握重要極限 的“最優(yōu)化算法”。
例2:求極限
算法:步驟1:判斷函數(shù)當是否屬于“”型函數(shù);
步驟2:若不是,則用其他方法求極限;若是,則根據(jù)的“四個特征”:“1”,“+”,“無窮小”,“倒數(shù)次方”對它進一步構造;
步驟3:
。
如:。
此算法簡單明了,高職學生更容易掌握,由此大大縮短了教師的授課時間,課堂教學效率得到提高,解決了課時與課程內(nèi)容之間的矛盾。
3.3 算法教學有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維與解決問題的能力
傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式=教師講解概念+教師示范例題+學生模擬例題做題,教師還是在課堂中占主導地位。算法教學可以為學生提供一個開放自由的空間,它鼓勵學生去思考,相互討論,沿著合理的途徑去解決問題。高職學生親自參與課堂活動,在解決問題中學習,才能掌握算法中的思想方法,從而利用到生活實踐和專業(yè)課程中去。同時,通過算法教學,教師由知識的灌溉者成為數(shù)學學習的組織者、引導者,學生的學習也將由被動填鴨改為主動探究。
高職學生通常對創(chuàng)造性思維存在畏難心理。他們認為自己的知識和能力有限,搞創(chuàng)造、創(chuàng)新太難了。于是,我們在算法教學中有意識的激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。例如,在講授“兩個重要極限”這節(jié)時,通常通過列表觀察在時函數(shù)值發(fā)生的變化規(guī)律從而得到結論。根據(jù)高職學生的學習認知能力,我們設計了如下教學過程
問:請觀察以下三個函數(shù)的圖像,并說出當時它們的極限值
。
學生很快就發(fā)現(xiàn)它們的極限值都為1,接著我們繼續(xù)引導學生觀察這三個函數(shù)的結構特點并思考,從而得到新結論。
問:,則在時有什么變化?
學生繼續(xù)研究得到當時,。最后師生一致得到重要極限之一的結構式,利用它的結構式再算法化去計算極限值。
例3:求
算法:步驟1:判斷函數(shù)當是否屬于型且含有三角函數(shù);
步驟2:若不是,則利用其它方法求解;若是,繼續(xù)對分解得到 (其中);
步驟3:利用,得到,最后再計算極限。
3.4 算法教學有助于學生學習其它相關專業(yè)課程,并促進專業(yè)課的理解
高職的教學以“理論夠用”為原則,因此很多院校刪減公共課時來增加專業(yè)課時,其中高等數(shù)學首當其沖。以A校為例,計算機專業(yè)的高等數(shù)學課程只安排64課時,其中還不包括國家假期沖掉的那些,這給學生后續(xù)課程的學習帶來了難度,如:數(shù)據(jù)結構、C語言程序設計、C#程序開發(fā)應用等。由于先導知識儲備不足,很多學生覺得這類專業(yè)課不僅入門難,且駕馭難。通過算法教學模式可培養(yǎng)學生先期的算法思想,然后在專業(yè)課程中學生把頭腦中的算法思想翻譯為計算機語言,使得數(shù)學更好的為專業(yè)課程服務。下舉一例:
例4:對一個大于或等于3的正整數(shù),判斷它是不是一個素數(shù)。
說明:判斷一個數(shù)()是否為素數(shù):將作為被除數(shù),將2到各個整數(shù)輪流作為除數(shù),如果都不能被整除,則為除數(shù)。
算法:步驟1:將作為被除數(shù),將2作為除數(shù);
步驟2:如果,則能被2整數(shù),它不是素數(shù),同時計算停止;
步驟3:如果,則將3作為除數(shù),繼續(xù)判斷;
步驟3:如果,則能被3整數(shù),它不是素數(shù),同時計算停止;
步驟4:如果,則將4作為除數(shù),繼續(xù)判斷;
……
接受了算法思想的學生將以上的步驟轉化為計算機語言并不難:
在高等數(shù)學教學中,算法思想把數(shù)學與計算機語言緊密地聯(lián)系在一起,令學生對計算機或算法更感興趣,同時也突破了因課時不足及機房資源不夠帶來的學習瓶頸。這無論對學習算法,計算機和數(shù)學本身都會帶來更多的好處。在倡導素質(zhì)教育的今天,高等數(shù)學如果可以在機房教學的話,就可以更好的滲透算法思想,實現(xiàn)數(shù)學解決實踐問題的魅力,數(shù)學也能更好地為專業(yè)服務。
4 結語
Android系統(tǒng),作為新生的事物,目前正處于發(fā)展壯大之中。就當下來講,手機上網(wǎng)已經(jīng)成了很多學生每天都在做的事情,而智能手機的用戶更離不開網(wǎng)絡了。同時很多高職院校開放了校園無線網(wǎng)絡,學生在教室利用智能手機就可以輕松實現(xiàn)高速上網(wǎng)。針對Android系統(tǒng),很多數(shù)學軟件都開發(fā)了手機版,如手機版matlab,手機版幾何畫板,手機版mathematica.,這就為算法教學提供了更廣闊的實踐的場所。
參考文獻
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[3] 吳文俊.數(shù)學教育現(xiàn)代化問題[J].數(shù)學通報,1995(2):1-5.
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[6] 曹宏舉,曹彧涵.算法教學在高等數(shù)學教學中的滲透[J].高等數(shù)學研究,2012(15):44-46.endprint
步驟2:分別將與代入函數(shù),計算及,然后判斷 是否成立;
步驟3:如果成立,則利用閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)根的存在性定理來證明即可;
步驟4:如果=0,則是的根,如果,則是的根。如果,則根的存在性定理不能判定,用其他方法再判定。
3.2 算法教學模式可提高數(shù)學課堂教學效率
有這樣一個例子:師生討論一道計算題,已經(jīng)出現(xiàn)了三四種算法,教師還不停地問:“還有什么方法?”,直到最后才說:可用自己喜歡的方法計算。這種方式占用了大半的課堂教學時間,使得思維反應慢的學生眼花繚亂、無所適從。在現(xiàn)今高職高等數(shù)學課時被縮減的背景下,這樣上課大大降低了課堂教學效益。“一題多解”可發(fā)展學生思維的靈活性,目的固然好,但它是面向個體,尤其是中等以上水平的學生。高職學生數(shù)學基礎弱,顯然是不適用的。因此,在教學中不應要求學生對同一題說出幾種算法,從而減輕學生不必要的負擔。
“算法”是面向群體,每人都可使用自己最喜歡或最能理解的一種算法。但數(shù)學又是講究“最優(yōu)化”的,因此要尋找最簡捷、最容易、速度快的算法。教師應根據(jù)高職學情在課堂教學中引導學生掌握那些公認的、最佳的、最優(yōu)的、最基本的算法。
例如,講授高等數(shù)學中“兩個重要極限”時,計算“”型函數(shù)的極限值通常有多種解法。教師根據(jù)學生的學習認知能力,引導學生設計及掌握重要極限 的“最優(yōu)化算法”。
例2:求極限
算法:步驟1:判斷函數(shù)當是否屬于“”型函數(shù);
步驟2:若不是,則用其他方法求極限;若是,則根據(jù)的“四個特征”:“1”,“+”,“無窮小”,“倒數(shù)次方”對它進一步構造;
步驟3:
。
如:。
此算法簡單明了,高職學生更容易掌握,由此大大縮短了教師的授課時間,課堂教學效率得到提高,解決了課時與課程內(nèi)容之間的矛盾。
3.3 算法教學有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維與解決問題的能力
傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式=教師講解概念+教師示范例題+學生模擬例題做題,教師還是在課堂中占主導地位。算法教學可以為學生提供一個開放自由的空間,它鼓勵學生去思考,相互討論,沿著合理的途徑去解決問題。高職學生親自參與課堂活動,在解決問題中學習,才能掌握算法中的思想方法,從而利用到生活實踐和專業(yè)課程中去。同時,通過算法教學,教師由知識的灌溉者成為數(shù)學學習的組織者、引導者,學生的學習也將由被動填鴨改為主動探究。
高職學生通常對創(chuàng)造性思維存在畏難心理。他們認為自己的知識和能力有限,搞創(chuàng)造、創(chuàng)新太難了。于是,我們在算法教學中有意識的激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。例如,在講授“兩個重要極限”這節(jié)時,通常通過列表觀察在時函數(shù)值發(fā)生的變化規(guī)律從而得到結論。根據(jù)高職學生的學習認知能力,我們設計了如下教學過程
問:請觀察以下三個函數(shù)的圖像,并說出當時它們的極限值
。
學生很快就發(fā)現(xiàn)它們的極限值都為1,接著我們繼續(xù)引導學生觀察這三個函數(shù)的結構特點并思考,從而得到新結論。
問:,則在時有什么變化?
學生繼續(xù)研究得到當時,。最后師生一致得到重要極限之一的結構式,利用它的結構式再算法化去計算極限值。
例3:求
算法:步驟1:判斷函數(shù)當是否屬于型且含有三角函數(shù);
步驟2:若不是,則利用其它方法求解;若是,繼續(xù)對分解得到 (其中);
步驟3:利用,得到,最后再計算極限。
3.4 算法教學有助于學生學習其它相關專業(yè)課程,并促進專業(yè)課的理解
高職的教學以“理論夠用”為原則,因此很多院校刪減公共課時來增加專業(yè)課時,其中高等數(shù)學首當其沖。以A校為例,計算機專業(yè)的高等數(shù)學課程只安排64課時,其中還不包括國家假期沖掉的那些,這給學生后續(xù)課程的學習帶來了難度,如:數(shù)據(jù)結構、C語言程序設計、C#程序開發(fā)應用等。由于先導知識儲備不足,很多學生覺得這類專業(yè)課不僅入門難,且駕馭難。通過算法教學模式可培養(yǎng)學生先期的算法思想,然后在專業(yè)課程中學生把頭腦中的算法思想翻譯為計算機語言,使得數(shù)學更好的為專業(yè)課程服務。下舉一例:
例4:對一個大于或等于3的正整數(shù),判斷它是不是一個素數(shù)。
說明:判斷一個數(shù)()是否為素數(shù):將作為被除數(shù),將2到各個整數(shù)輪流作為除數(shù),如果都不能被整除,則為除數(shù)。
算法:步驟1:將作為被除數(shù),將2作為除數(shù);
步驟2:如果,則能被2整數(shù),它不是素數(shù),同時計算停止;
步驟3:如果,則將3作為除數(shù),繼續(xù)判斷;
步驟3:如果,則能被3整數(shù),它不是素數(shù),同時計算停止;
步驟4:如果,則將4作為除數(shù),繼續(xù)判斷;
……
接受了算法思想的學生將以上的步驟轉化為計算機語言并不難:
在高等數(shù)學教學中,算法思想把數(shù)學與計算機語言緊密地聯(lián)系在一起,令學生對計算機或算法更感興趣,同時也突破了因課時不足及機房資源不夠帶來的學習瓶頸。這無論對學習算法,計算機和數(shù)學本身都會帶來更多的好處。在倡導素質(zhì)教育的今天,高等數(shù)學如果可以在機房教學的話,就可以更好的滲透算法思想,實現(xiàn)數(shù)學解決實踐問題的魅力,數(shù)學也能更好地為專業(yè)服務。
4 結語
Android系統(tǒng),作為新生的事物,目前正處于發(fā)展壯大之中。就當下來講,手機上網(wǎng)已經(jīng)成了很多學生每天都在做的事情,而智能手機的用戶更離不開網(wǎng)絡了。同時很多高職院校開放了校園無線網(wǎng)絡,學生在教室利用智能手機就可以輕松實現(xiàn)高速上網(wǎng)。針對Android系統(tǒng),很多數(shù)學軟件都開發(fā)了手機版,如手機版matlab,手機版幾何畫板,手機版mathematica.,這就為算法教學提供了更廣闊的實踐的場所。
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