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        高中數(shù)學課程中的算法教學設(shè)計研究

        2014-09-10 12:36:19陳廣華
        中學課程輔導·教師通訊 2014年10期
        關(guān)鍵詞:教學設(shè)計高中數(shù)學算法

        陳廣華

        【內(nèi)容摘要】在高中數(shù)學的教學中,算法教學可以分為兩種,一種是基于思維探究的書面算法,一種是基于程序的計算機算法,這兩種算法相輔相成。算法教學通過對學生思維的培養(yǎng),養(yǎng)成他們獨立思考、深入探索的學習習慣,計算機程序的應(yīng)用,為學生解決復雜的數(shù)學問題提供了可靠的軟硬件支持。本文對此進行了分析研究。

        【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學 算法 教學設(shè)計

        高中數(shù)學中的算法是指在數(shù)學學習的過程中,通過尋找規(guī)律和體現(xiàn)流程來解決問題的方法,它能保證解決問題的速度和準確性。與傳統(tǒng)的數(shù)學教學相比,算法教學更注重學生看待問題時的視角和思維模式,從方法入手,教導學生如何簡化問題,如何探索結(jié)論。在計算機技術(shù)大力發(fā)展的今天,計算機程序也為算法教學的進行提供了巨大的支持,老師可以通過計算機編程,或教學生編程,來鍛煉學生的邏輯思維能力,學生面對數(shù)學問題時有更加靈活多變的處理方法。因此,算法教學已經(jīng)受到越來越多高中數(shù)學教育工作者的青睞。

        在高中數(shù)學教學中,算法教學可以分為兩種,一種是基于思維探究的書面算法,一種是基于程序的計算機算法,這兩種算法相輔相成。前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者的簡化,老師教學時要注意將這兩種方法適當?shù)慕Y(jié)合起來,充分利用教學資源,在提高學生學習成績的同時,鍛煉他們的思維能力,培養(yǎng)他們積極思考的學習態(tài)度。

        一、推廣算法教學思想

        算法教學與傳統(tǒng)的數(shù)學教學有一些區(qū)別,傳統(tǒng)數(shù)學教學注重模式和結(jié)果,對相似問題多采取的是生搬硬套的方法,而算法教學注重邏輯思維和解決問題的流程,著眼于問題的本質(zhì)。這對學生的要求很高,老師教學起來有一定的難度,首先就是要將算法教學的思想傳達給學生,讓學生能夠轉(zhuǎn)變思想,積極與老師配合。

        比如,學習《函數(shù)的概念和圖象》時,老師不要急于教函數(shù)方程的解法,可以通過觀察去尋找函數(shù)的突破點,或者培養(yǎng)學生首先做出函數(shù)圖像的學習習慣,通過對拋物線的分析,或者圖形的象限區(qū)域選擇,讓問題變得直觀,從而方便解答,也更容易找出錯誤所在。

        又比如,在學習《函數(shù)與方程》的時候,老師要引導學生注意區(qū)分方程的情況,關(guān)注問題中所給出的區(qū)分條件,如當方程無實根時,求未知數(shù)的取值范圍,或者當方程有唯一實根時,求未知數(shù)的值等等。這些條件是解題過程的思路體現(xiàn),學生可以根據(jù)揣摩這些條件來確定解題的思維,并且這些條件應(yīng)用在計算機程序上也是最為關(guān)鍵的條件語言。因此,老師在教學過程中就要特別注意教導學生對條件進行區(qū)分,掌握各條件的特點和衍射情況,讓學生的思維更加清晰活躍。

        推廣算法教學思想是進行算法教學的前提,只有讓學生認識到思維的重要性,領(lǐng)會到算法的實用與便捷,才能讓他們對老師的教學充滿信心,從而在學習上減少懷疑和消除顧慮。除了在學生中推廣算法教學思想,老師還可以向?qū)W校提出建議,在硬件上給予支持,普及計算機的使用,開設(shè)計算機課程,為算法教學提供有力的幫助。

        二、加強計算機程序應(yīng)用

        算法是計算機技術(shù)的核心,一段程序最為關(guān)鍵的地方就是熟悉語言流程所代表的意義,如何將語言流程沒有疏漏的、完善的表達出來。高中數(shù)學的知識復雜繁瑣,在應(yīng)用計算機程序上雖然對學生的思維要求頗高,但反過來,通過計算機程序的閱讀和編寫,也能讓學生的思維更加清楚流暢,起到互相促進的作用。

        比如,在學習《等差數(shù)列》一章時,因為等差數(shù)列特定的規(guī)律,就可以利用計算機編程來加快學生吸收知識的速度。以從一加到一百為例,老師可以事先編寫程序,以S存放和,從0開始,i表示項數(shù),從1開始,當條件語句i<=100時,s=s+i,同時i=i+1,當不符合條件時,輸出結(jié)果s。對于這個程序,老師要著重教導學生注意和的疊加和項數(shù)的疊加要同時進行,這樣學生就能領(lǐng)會到等差數(shù)列求和的本質(zhì)和應(yīng)該要注意的問題,在利用計算機程序進行計算的過程中,學生能夠感受到計算機計算的速度和便捷,對算法教學會產(chǎn)生濃厚的興趣。

        又比如,在學習統(tǒng)計知識的時候,由于統(tǒng)計的數(shù)據(jù)往往龐大而繁瑣,學生即便知道統(tǒng)計的要領(lǐng),但是在操作上也心有余而力不足。這種情況下,計算機就成了必備條件。通過計算機程序的編寫,學生可以快速的對數(shù)據(jù)進行分類,如歸類學生的成績,90分以上的為第一類,90以下,60以上的為第二類,60以下的為第三類,利用計算機算法,這樣的分類不用一秒就能完成。又如,在繪制圖表方面,計算機根據(jù)程序語言繪制的圖表快速而精確,能夠做到直接生成,大大減少了工作量,而且在程序編寫過程中,學生會對統(tǒng)計的知識進行復習和鞏固,如果程序表現(xiàn)的結(jié)果有誤,也能第一時間去查漏補缺,大大提高了學生學習的效率。

        計算機程序的應(yīng)用是算法教學的一個主要體現(xiàn),它讓算法變得直觀清楚,不僅提高了老師的教學效率,也讓學生的學習變得靈活。在計算機程序的應(yīng)用上,數(shù)學的教育可以與計算機的教育相結(jié)合,因為在大學、碩士乃至博士生的學習中,計算機與數(shù)學是密不可分的,在數(shù)學、計算機、工程、生化等領(lǐng)域,兩者都發(fā)揮著巨大的作用。因此,老師可以通過計算機競賽,數(shù)學編程競賽等實踐活動,讓學生深入的領(lǐng)會算法教學的精髓,為學生以后的學習打好基礎(chǔ)。

        三、結(jié)語

        算法教學通過對學生思維的培養(yǎng),養(yǎng)成他們獨立思考、深入探索的學習習慣。通過對計算機程序的應(yīng)用,為學生解決復雜的數(shù)學問題提供了可靠的軟硬件支持,讓學生的學習過程變得簡潔而有效率。因此,算法教學應(yīng)該被廣泛的應(yīng)用于高中數(shù)學的教學中,在提高學生成績和思維的同時,與時俱進,開發(fā)更加先進的教學方法。

        (作者單位:江蘇省鹽城市時楊中學)

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