左海燕
摘 要:隨著時代的發(fā)展,計算機技術(shù)已經(jīng)廣泛地滲透到社會生活的方方面面。該算法作為計算機科學(xué)的重要組成部分,正發(fā)揮著越來越重要的作用。作為新一輪基礎(chǔ)教育課程改革,該算法已被列為高中數(shù)學(xué)課程新的雙基內(nèi)容之一。事實上,算法研究的現(xiàn)實意義不容忽視,它不僅能培養(yǎng)學(xué)生的有條理的思維和表達能力,而且能培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,是學(xué)習(xí)編程的基礎(chǔ)。因此,如何優(yōu)化算法教學(xué)在學(xué)校數(shù)學(xué)教育中需要引起重視和亟待解決。這項研究符合《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》(2003出版)的目標(biāo)和高中數(shù)學(xué)教學(xué)的實際算法的教學(xué)要求,尊重環(huán)境的條件下,采用文獻分析、理論分析、課堂觀察等研究方法,在教學(xué)過程中,算法應(yīng)的目標(biāo),實現(xiàn)的原則,采取的方法,要注意的相關(guān)問題進行了討論。具體的研究工作體現(xiàn)在以下幾個方面:第一部分闡述了高中算法教學(xué)研究的背景、必要性和價值。第二部分簡要介紹了算法的概念、起源、特征和方法,介紹了歷史和國內(nèi)中學(xué)英語教學(xué)的現(xiàn)狀和國外的算法,總結(jié)了研究中存在的問題,闡述了算法的特點,在新課程高中教學(xué)。第三部分提出了“算法初步”教學(xué)的概念,研究了算法教學(xué)的目標(biāo)、原則和方法。的基本目標(biāo),第四個部分的原理和方法,應(yīng)在對案件的寬恕為實踐教學(xué)設(shè)計理論算法教學(xué)研究之后,課堂教學(xué)的及時反饋,并提出了案例教學(xué)法在算法教學(xué)中的價值及應(yīng)注意的問題。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,突破和創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在:提出了算法教學(xué)的五應(yīng)遵循的原則,包括理論聯(lián)系實際的原則,擺脫數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)合的原則,“突出創(chuàng)新精神”的原則,一步一步的原理和原則,掌握概念在系統(tǒng)的情況下,提出的策略和在高中算法教學(xué)措施實施的教學(xué)方法。
算法是數(shù)學(xué)必修課的重要組成部分。新的算法,不僅反映了時代的要求,也反映了中國古代數(shù)學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng),強調(diào)計算,算法教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、理性精神和實踐能力,解決問題的能力發(fā)展計劃,幫助學(xué)生了解學(xué)生在未來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu),特別是信息技術(shù)的學(xué)習(xí)支持。那么,如何進行算法教學(xué)呢?在教學(xué)中應(yīng)注意什么?本文試圖結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:算法;算法教學(xué);教學(xué)原則
一、分散難點
算法的順序、條件分支及循環(huán)三種結(jié)構(gòu)由易到難,逐層深入。循環(huán)結(jié)構(gòu)是算法教學(xué)的重點和難點,要注意分散難點,做到循序漸進。例如:在講算法含義時,不妨舉這樣的例子,如:韓信點兵,電視娛樂“猜數(shù)”游戲(競賽者如在規(guī)定時間內(nèi)猜出0~8000元之間的商品價格)等,來滲透一點循環(huán)結(jié)構(gòu)的知識;而在教循環(huán)結(jié)構(gòu)時,也可以從簡單的循環(huán)為例,一點點增加難度;到了教條件語句和循環(huán)語句時,再逐步加深。
此外,要注意函數(shù)思想在循環(huán)結(jié)構(gòu)中的作用,函數(shù)是數(shù)學(xué)的重要概念,具有很強的包攝性,既可以利用算法來解決函數(shù)值的計算問題,也可以利用函數(shù)觀點來理解算法問題,在理解循環(huán)結(jié)構(gòu)中,函數(shù)觀點起了很大作用。例如,在Y=2X,定義域為{-3,-2,-1,0,1,2,3},把左和右端點都看作步驟的函數(shù),過程處理,既有利于學(xué)生利用已有的知識來理解算法,把算法知識納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,也有利于學(xué)生通過算法的學(xué)習(xí),進一步加深對函數(shù)概念的理解。
二、通法,鼓勵靈活性和多樣性
總結(jié)基本程序的一般規(guī)則來解決問題是非常重要的,但也要讓學(xué)生理解教學(xué)過程中解決問題的靈活性和多樣性,同樣的問題可能有很多,也有可能不依賴于一個基于計算機的簡單方法可以解決,鼓勵學(xué)生思考,例如:對于題目“給出求1+2+3+4+5+6的一個算法”就可以解決一類題目,如:12+22+32+42+52+6;1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/6; 1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6;1×2+2×3+3×4+4×5+5×6; 1×2×3×4×5×6;12×22×32×42×52×62等許多題目,教學(xué)生觀察,分析差異性,得到解決這一類問題的通法。
三、掌握重點,區(qū)分算法教學(xué)與程序設(shè)計語言教學(xué)
算法和編程語言教學(xué)的密切關(guān)系,設(shè)計的算法是正確的或不可驗證的程序,運行程序,在編程語言的幫助下使算法能夠?qū)崿F(xiàn);并設(shè)計程序必須明確的原則,算法教學(xué)是語言教學(xué)的基礎(chǔ),是語文教學(xué)的延續(xù)算法教學(xué)的必要補充對方,然而,兩者的差異在教學(xué)重點、教學(xué)關(guān)鍵算法,該算法的程序反映了思維,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。程序語言教學(xué)是計算機語言教學(xué),教學(xué)重點是讓學(xué)生學(xué)習(xí)編程。兩者相互連接,結(jié)合語言教學(xué)程序在算法教學(xué)中,鼓勵學(xué)生盡快把自己的算法放在計算機上,而不是簡單的算法沒有順序顛倒,學(xué)習(xí)或編程語言。
算法除了作為數(shù)學(xué)3的內(nèi)容之外,其思想還應(yīng)滲透在整個高中數(shù)學(xué)課程中。比如在數(shù)學(xué)2的解析幾何初步中,把利用公式計算的幾何問題進行分步求解,其中就蘊涵著程序化解題思想。因而在數(shù)學(xué)1、數(shù)學(xué)2中的教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)注意逐步滲透算法思想,讓學(xué)生逐步體會程序化解題的方法,為數(shù)學(xué)3的算法教學(xué)做好鋪墊。而在數(shù)學(xué)3的算法教學(xué)中,則要鼓勵學(xué)生盡可能運用算法知識解決接觸過的相關(guān)問題,例如:設(shè)計算法求方程的近似解,讓程序化思想成為學(xué)生思考問題的習(xí)慣.在往后相關(guān)的內(nèi)容(如制作隨機數(shù)表、數(shù)列的前n項和)的教學(xué)中,也要注意體現(xiàn)數(shù)學(xué)與算法的有機結(jié)合,有意識地引導(dǎo)學(xué)生體會算法思想,使其體會到掌握算法思想對提高數(shù)學(xué)能力的重要性。
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