李運(yùn)財(cái)
摘 要:算法是數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的重要組成部分,隨著社會的進(jìn)步,算法已經(jīng)融入到了生產(chǎn)生活的諸多方面之中。尤其是其中所體現(xiàn)的算法思想,已成為現(xiàn)代人的一種基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。算法思想是貫穿于整個數(shù)學(xué)發(fā)展的過程之中的,是將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)踐的一種有效的思想方法?;谒惴ㄋ枷氲闹匾耘c其目前的教學(xué)狀況,本文探討了如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透算法思想。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);算法;算法思想
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)21-0260-23
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.21.054
算法思想就是指按照一定的步驟,一步一步去解決某個問題的程序化思想。在數(shù)學(xué)中,完成每一件工作,例如,計(jì)算一個函數(shù)值,求解一個方程,證明一個結(jié)果,等等,我們都需要有一個清晰的思路,一步一步地去完成,這就是算法的思想。算法思想對現(xiàn)代信息社會的發(fā)展有很大的影響,對學(xué)生的未來發(fā)展也有很大的幫助,那么如何將算法思想滲透在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中呢?我認(rèn)為應(yīng)主要從以下幾個方面入手。
一、在講解數(shù)學(xué)概念的過程中滲透算法思想
數(shù)學(xué)概念是人類對現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量關(guān)系的概括反映,是建立數(shù)學(xué)法則、公式、定理的基礎(chǔ),是運(yùn)算、推理、判斷和證明的基石。我們在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)中滲透算法思想,一方面可以在學(xué)習(xí)概念的時候體會算法思想,另一方面也可以促進(jìn)數(shù)學(xué)概念的進(jìn)一步理解。
二、在講解數(shù)學(xué)公式的過程中滲透算法思想
數(shù)學(xué)公式是指用數(shù)學(xué)符號表示各個量之間的一定關(guān)系(如定律或定理)的式子。數(shù)學(xué)公式本身就可以視為一個算法,因此,在公式的學(xué)習(xí)使用過程中也可滲透算法思想。
三、在解題過程中滲透算法思想
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,要善于觀察總結(jié),在解數(shù)學(xué)題的過程中更要注意總結(jié)歸納,高中數(shù)學(xué)中有很多在思路和方法上存在共性的問題,我們可以用提煉典型步驟的方法將解題用程序框圖有條理地表達(dá)出來,通過這種算法的設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生做題的規(guī)范性與條理性,同時還可也促進(jìn)學(xué)生對算法的通用性的理解,可謂是一舉兩得。下面以一道數(shù)學(xué)應(yīng)用題的解決為例。
例:某房地產(chǎn)公司計(jì)劃出租70套相同的公寓房.當(dāng)每套房月租金定為3 000元時,這70套公寓能全租出去;當(dāng)月租金每增加50元時(設(shè)月租金均為50元的整數(shù)倍),就會多一套房子不能出租.設(shè)租出的每套房子每月需要公司花費(fèi)100元的日常維修等費(fèi)用(設(shè)租不出的房子不需要花這些費(fèi)用).要使公司獲得最大利潤,每套房月租金應(yīng)定為多少元?
解:步驟1:由題意,設(shè)利潤為y元,租金定為3000+50x元(0≤x≤70,x∈N).
步驟2:y=(3000+50x)(70-x)-100(70-x)=(2900+50x)(70-x) =50(58+x)(70-x).
步驟3:y=50(58+x)(70-x)≤50,當(dāng)且僅當(dāng)58+x=70-x,即x=6時,等號成立。
步驟4:每月租金定為3000+300=3300(元)時,公司獲得最大利潤。
解函數(shù)應(yīng)用問題的步驟:
步驟1:審題:弄清題意,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系。
步驟2:建模:將自然語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,將文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言,利用數(shù)學(xué)知識,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。
步驟3:.解模:求解數(shù)學(xué)模型,得出數(shù)學(xué)結(jié)論。
步驟4:還原:將數(shù)學(xué)問題還原為實(shí)際問題的意義。
四、在算題過程中滲透算法思想
計(jì)算能力是高中學(xué)生應(yīng)掌握的一個基本技能,而其中以解方程和不等式為核心,很多問題都可以歸結(jié)為解方程或不等式問題。掌握了解方程或不等式的算理與算法思想,既能節(jié)省思考的時間,又能提高解題的效率。下面以解不等式為例:
例: 解關(guān)于x的不等式 -1≤1.
解:步驟1:不等式 -1≤1兩邊同時減去1得 -1≤0.
步驟2:將 -1≤0通分得 ≤0.
步驟3:轉(zhuǎn)化為整式不等式求解。
步驟4:寫解集。
注意,此題還可以通過討論(x-2)的正負(fù),將不等式兩邊同乘以(x-2),轉(zhuǎn)化為一元一次不等式來求解,在此不再贅述。
總之,算法首次引入到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中來,如何把握知識的標(biāo)準(zhǔn)和高度,特別是如何在整個中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中和知識體系中滲透算法思想,對廣大數(shù)學(xué)教育工作者來說,還需要不斷深入地研究。