丁佐宏
一、高中算法教學(xué)存在的主要問(wèn)題
筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于諸方面的原因,算法思想的滲透尚不盡如人意,主要表現(xiàn)在:
1.教師的算法素養(yǎng).絕大部分?jǐn)?shù)學(xué)教師,特別是中老年教師對(duì)程序設(shè)計(jì)缺乏了解,基本是靠邊學(xué)邊教、自我領(lǐng)悟,他們僅能處理簡(jiǎn)單的算法結(jié)構(gòu),而面對(duì)難度大、綜合性強(qiáng)的算法題時(shí)則常常出錯(cuò),甚至出現(xiàn)死循環(huán).
2.教師的思想定位.雖然算法思想與數(shù)形結(jié)合、分類討論、函數(shù)與方程、類比、建模等思想同屬于數(shù)學(xué)思想,但部分教師對(duì)算法思想心存排斥,片面地認(rèn)為分類討論、函數(shù)與方程等是數(shù)學(xué)思想的主流,他們不愿意將算法思想同數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合起來(lái).
3.教師的教學(xué)態(tài)度.教師普遍認(rèn)為算法教學(xué)對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展有著重要意義,能增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,但也有部分教師對(duì)算法教學(xué)缺乏興趣,為教“算法”而講“算法”,忽視了算法思想在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用.
二、開(kāi)展算法教學(xué)的重要意義
1.傳繼古代數(shù)學(xué)傳統(tǒng).我國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展史是一部輝煌的歷史,從《周髀算經(jīng)》的測(cè)量方法,到《九章算術(shù)》的勾股定理,祖沖之的圓周率,楊輝的增乘開(kāi)立方法,秦九韶的解高次方程,這些數(shù)學(xué)理論都曾在世界處于遙遙領(lǐng)先的地位.在經(jīng)過(guò)明代以來(lái)近幾百年的消沉后,我們數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)重新審視,有義務(wù)、有責(zé)任讓光輝的歷史成就重新登上歷史的舞臺(tái).
2.信息時(shí)代的需求.在信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)的“算法”給數(shù)學(xué)研究帶來(lái)了無(wú)限生機(jī)與活力.1948年科學(xué)家將圓周率計(jì)算到808位,而人類借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)能將圓周率計(jì)算至億位.計(jì)算機(jī)能依照“算法”替代人類完成各種復(fù)雜的工作,算法是計(jì)算機(jī)的核心內(nèi)容,對(duì)人們的探索活動(dòng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.
3.新課程提出的要求.教育要面向世界、面向未來(lái)、面向現(xiàn)代化,這是歷史發(fā)展的必然選擇.高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將算法作為高中數(shù)學(xué)的必修內(nèi)容,對(duì)算法教學(xué)提出了明確的要求,讓學(xué)生在通過(guò)繪程序框圖、設(shè)計(jì)程序的過(guò)程中領(lǐng)悟算法思想,掌握算法初步知識(shí).
三、算法教學(xué)的有效策略
1.在預(yù)設(shè)中滲透.凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢.備課是教學(xué)不可或缺的重要一環(huán),是明晰目標(biāo)、把握學(xué)情、利用教材、審視方法的重要過(guò)程.教師應(yīng)以教材為藍(lán)本,充分挖掘教材,抓住知識(shí)點(diǎn)與算法思想之間的契合點(diǎn),將算法思想引入日常教學(xué)之中,有效利用生活中的資源,將算法思想融入教學(xué)情境之中.如在備“等差數(shù)列”一課時(shí),教者設(shè)計(jì)情境如下:“高斯讀小學(xué)的時(shí)候,有一天老師想休息,出了一道題目1+2+3+……+100=?心想學(xué)生得算到下課吧,正要借口離開(kāi)之際,高斯已經(jīng)算出了答案5050,老師感到很驚訝.高斯告訴大家他是如何算出來(lái)的,將1+2+3+……+100與100+99+98+……+1”相加,就有100個(gè)101,再把結(jié)果除了2,就得到了答案5050.”教師創(chuàng)設(shè)算法情境,將算法融入日常教學(xué)中,讓學(xué)生明白算法對(duì)于解決問(wèn)題的重要性.
2.在趣味中引入.我們的判斷、歸納、推理和分析的能力要轉(zhuǎn)化為電腦能懂的語(yǔ)法,離不開(kāi)算法的設(shè)計(jì).但算法是抽象乏味,甚至難以理解的,教師要引入趣味性的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的探究興趣.
如在“循環(huán)語(yǔ)句”教學(xué)中,教師先介紹循環(huán)語(yǔ)句的格式:
While語(yǔ)句格式:While p
循環(huán)體
End While
For語(yǔ)句格式 For I From “初值” to “終值” step “步長(zhǎng)”
循環(huán)體
End For
接著教師引入了“乘方”中的“無(wú)法實(shí)施的獎(jiǎng)賞”故事,設(shè)置懸念:“國(guó)王為了獎(jiǎng)賞國(guó)際象棋的發(fā)明者,大宰相達(dá)伊爾提出了‘小小的要求,‘在棋盤上第1個(gè)格子放1粒麥子,第2個(gè)格子放2粒麥子,第3個(gè)格子放4粒麥子,……以此類推,直至放完第64個(gè)格子.國(guó)王不以為然,不久糧管報(bào)告說(shuō),‘整個(gè)國(guó)家的糧庫(kù)只能擺到30格,要滿足宰相的要求需全國(guó)人民不吃不喝二千年!”通俗易懂的故事使算法變得豐富有趣,很快激起了學(xué)生的興奮點(diǎn),他們想通過(guò)計(jì)算到底需要多少麥粒.
教師還要有意識(shí)地引入一些經(jīng)典算法題,如百錢買百雞、誰(shuí)是小偷、五人分書(shū)、方陣填數(shù)等問(wèn)題,提高算法的趣味性.如“鈔票換硬幣”問(wèn)題,“把一元鈔票換成一分、二分和五分的硬幣若干(每種至少一枚),有哪些換法?”學(xué)生紛紛躍躍欲試,通過(guò)嵌套循環(huán)很快解決了問(wèn)題.
3.在算法中體悟.建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)的獲得離不開(kāi)學(xué)習(xí)者已知的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的主動(dòng)建構(gòu).算法思想是算法教學(xué)的難點(diǎn),需要教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷摸索,選取恰當(dāng)?shù)膶?shí)例來(lái)幫助學(xué)生理解,因而教師選取的實(shí)例要符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,而且不宜太難,學(xué)生經(jīng)過(guò)苦思冥想,百思而不得其解,就會(huì)喪失信心,甚至產(chǎn)生厭學(xué)的心理.教師要選取與學(xué)生生活相接近的、學(xué)生易于接受的實(shí)例,讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴,起到事半功倍的教學(xué)效果.
4.在啟發(fā)中提升.由于高中生是零基礎(chǔ)的初學(xué)者,沒(méi)有接觸過(guò)程序設(shè)計(jì),學(xué)起算法來(lái)困難重重,有些教師生怕學(xué)生搞不清楚,一味機(jī)械灌輸,直接告訴學(xué)生答案.“授人以魚(yú)不如授人以漁”,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的領(lǐng)路人,教會(huì)學(xué)生的算法不是根本目的,而在充分的引導(dǎo)學(xué)生,鼓勵(lì)從不同的角度思考問(wèn)題,敢于說(shuō)出自己的想法,當(dāng)學(xué)生遇到疑點(diǎn)時(shí)及時(shí)予以點(diǎn)撥,幫助他們克服困難.這樣不僅能使學(xué)生掌握算法思想,還能提高發(fā)散思維能力.
5.在融合中發(fā)展.數(shù)學(xué)蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,各種思想之間彼此聯(lián)系,相輔相成,相互滲透,教師若一味強(qiáng)調(diào)算法思想,割裂了它與其它思想的聯(lián)系,學(xué)生難以深入分析,形成獨(dú)到的見(jiàn)解.如在“一元二次不等式”教學(xué)中,教者設(shè)計(jì)如下:
(1)分類討論思想:給出一元二次方程的一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),讓學(xué)生分類討論,當(dāng)滿足a≠0時(shí),才是一元二次方程,當(dāng)a=0時(shí),此方程為一元一次方程.
(2)類比思想:由一元二次方程的一般形式,通過(guò)類比引出一元二次不等式的一般形式:ax2+bx+c>0(a≠0)或ax2+bx+c<0(a≠0).
(3)數(shù)形結(jié)合思想:將一元二次不等式與二次函數(shù)y=ax2+bx+c建立聯(lián)系,并畫(huà)出此二次函數(shù)的圖象,利用此圖象說(shuō)明在何種情況下y大于0,何種情況下y小于0.
(4)算法思想:教者讓學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識(shí),根據(jù)一元二次不等式的解法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的算法程序.①判斷a是否為0,當(dāng)a≠0時(shí),此不等式ax2+bx+c>0為一元二次不等式;②判斷Δ=b2-4ac的符號(hào),當(dāng)Δ≥0時(shí),有x1=-b-Δ2a, x2=-b+Δ2a;否則當(dāng)a>0時(shí)解集為R,當(dāng)a<0時(shí)解集為.③滿足Δ≥0時(shí),當(dāng)a>0時(shí),解集為{x|x
一、高中算法教學(xué)存在的主要問(wèn)題
筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于諸方面的原因,算法思想的滲透尚不盡如人意,主要表現(xiàn)在:
1.教師的算法素養(yǎng).絕大部分?jǐn)?shù)學(xué)教師,特別是中老年教師對(duì)程序設(shè)計(jì)缺乏了解,基本是靠邊學(xué)邊教、自我領(lǐng)悟,他們僅能處理簡(jiǎn)單的算法結(jié)構(gòu),而面對(duì)難度大、綜合性強(qiáng)的算法題時(shí)則常常出錯(cuò),甚至出現(xiàn)死循環(huán).
2.教師的思想定位.雖然算法思想與數(shù)形結(jié)合、分類討論、函數(shù)與方程、類比、建模等思想同屬于數(shù)學(xué)思想,但部分教師對(duì)算法思想心存排斥,片面地認(rèn)為分類討論、函數(shù)與方程等是數(shù)學(xué)思想的主流,他們不愿意將算法思想同數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合起來(lái).
3.教師的教學(xué)態(tài)度.教師普遍認(rèn)為算法教學(xué)對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展有著重要意義,能增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,但也有部分教師對(duì)算法教學(xué)缺乏興趣,為教“算法”而講“算法”,忽視了算法思想在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用.
二、開(kāi)展算法教學(xué)的重要意義
1.傳繼古代數(shù)學(xué)傳統(tǒng).我國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展史是一部輝煌的歷史,從《周髀算經(jīng)》的測(cè)量方法,到《九章算術(shù)》的勾股定理,祖沖之的圓周率,楊輝的增乘開(kāi)立方法,秦九韶的解高次方程,這些數(shù)學(xué)理論都曾在世界處于遙遙領(lǐng)先的地位.在經(jīng)過(guò)明代以來(lái)近幾百年的消沉后,我們數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)重新審視,有義務(wù)、有責(zé)任讓光輝的歷史成就重新登上歷史的舞臺(tái).
2.信息時(shí)代的需求.在信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)的“算法”給數(shù)學(xué)研究帶來(lái)了無(wú)限生機(jī)與活力.1948年科學(xué)家將圓周率計(jì)算到808位,而人類借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)能將圓周率計(jì)算至億位.計(jì)算機(jī)能依照“算法”替代人類完成各種復(fù)雜的工作,算法是計(jì)算機(jī)的核心內(nèi)容,對(duì)人們的探索活動(dòng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.
3.新課程提出的要求.教育要面向世界、面向未來(lái)、面向現(xiàn)代化,這是歷史發(fā)展的必然選擇.高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將算法作為高中數(shù)學(xué)的必修內(nèi)容,對(duì)算法教學(xué)提出了明確的要求,讓學(xué)生在通過(guò)繪程序框圖、設(shè)計(jì)程序的過(guò)程中領(lǐng)悟算法思想,掌握算法初步知識(shí).
三、算法教學(xué)的有效策略
1.在預(yù)設(shè)中滲透.凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢.備課是教學(xué)不可或缺的重要一環(huán),是明晰目標(biāo)、把握學(xué)情、利用教材、審視方法的重要過(guò)程.教師應(yīng)以教材為藍(lán)本,充分挖掘教材,抓住知識(shí)點(diǎn)與算法思想之間的契合點(diǎn),將算法思想引入日常教學(xué)之中,有效利用生活中的資源,將算法思想融入教學(xué)情境之中.如在備“等差數(shù)列”一課時(shí),教者設(shè)計(jì)情境如下:“高斯讀小學(xué)的時(shí)候,有一天老師想休息,出了一道題目1+2+3+……+100=?心想學(xué)生得算到下課吧,正要借口離開(kāi)之際,高斯已經(jīng)算出了答案5050,老師感到很驚訝.高斯告訴大家他是如何算出來(lái)的,將1+2+3+……+100與100+99+98+……+1”相加,就有100個(gè)101,再把結(jié)果除了2,就得到了答案5050.”教師創(chuàng)設(shè)算法情境,將算法融入日常教學(xué)中,讓學(xué)生明白算法對(duì)于解決問(wèn)題的重要性.
2.在趣味中引入.我們的判斷、歸納、推理和分析的能力要轉(zhuǎn)化為電腦能懂的語(yǔ)法,離不開(kāi)算法的設(shè)計(jì).但算法是抽象乏味,甚至難以理解的,教師要引入趣味性的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的探究興趣.
如在“循環(huán)語(yǔ)句”教學(xué)中,教師先介紹循環(huán)語(yǔ)句的格式:
While語(yǔ)句格式:While p
循環(huán)體
End While
For語(yǔ)句格式 For I From “初值” to “終值” step “步長(zhǎng)”
循環(huán)體
End For
接著教師引入了“乘方”中的“無(wú)法實(shí)施的獎(jiǎng)賞”故事,設(shè)置懸念:“國(guó)王為了獎(jiǎng)賞國(guó)際象棋的發(fā)明者,大宰相達(dá)伊爾提出了‘小小的要求,‘在棋盤上第1個(gè)格子放1粒麥子,第2個(gè)格子放2粒麥子,第3個(gè)格子放4粒麥子,……以此類推,直至放完第64個(gè)格子.國(guó)王不以為然,不久糧管報(bào)告說(shuō),‘整個(gè)國(guó)家的糧庫(kù)只能擺到30格,要滿足宰相的要求需全國(guó)人民不吃不喝二千年!”通俗易懂的故事使算法變得豐富有趣,很快激起了學(xué)生的興奮點(diǎn),他們想通過(guò)計(jì)算到底需要多少麥粒.
教師還要有意識(shí)地引入一些經(jīng)典算法題,如百錢買百雞、誰(shuí)是小偷、五人分書(shū)、方陣填數(shù)等問(wèn)題,提高算法的趣味性.如“鈔票換硬幣”問(wèn)題,“把一元鈔票換成一分、二分和五分的硬幣若干(每種至少一枚),有哪些換法?”學(xué)生紛紛躍躍欲試,通過(guò)嵌套循環(huán)很快解決了問(wèn)題.
3.在算法中體悟.建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)的獲得離不開(kāi)學(xué)習(xí)者已知的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的主動(dòng)建構(gòu).算法思想是算法教學(xué)的難點(diǎn),需要教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷摸索,選取恰當(dāng)?shù)膶?shí)例來(lái)幫助學(xué)生理解,因而教師選取的實(shí)例要符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,而且不宜太難,學(xué)生經(jīng)過(guò)苦思冥想,百思而不得其解,就會(huì)喪失信心,甚至產(chǎn)生厭學(xué)的心理.教師要選取與學(xué)生生活相接近的、學(xué)生易于接受的實(shí)例,讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴,起到事半功倍的教學(xué)效果.
4.在啟發(fā)中提升.由于高中生是零基礎(chǔ)的初學(xué)者,沒(méi)有接觸過(guò)程序設(shè)計(jì),學(xué)起算法來(lái)困難重重,有些教師生怕學(xué)生搞不清楚,一味機(jī)械灌輸,直接告訴學(xué)生答案.“授人以魚(yú)不如授人以漁”,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的領(lǐng)路人,教會(huì)學(xué)生的算法不是根本目的,而在充分的引導(dǎo)學(xué)生,鼓勵(lì)從不同的角度思考問(wèn)題,敢于說(shuō)出自己的想法,當(dāng)學(xué)生遇到疑點(diǎn)時(shí)及時(shí)予以點(diǎn)撥,幫助他們克服困難.這樣不僅能使學(xué)生掌握算法思想,還能提高發(fā)散思維能力.
5.在融合中發(fā)展.數(shù)學(xué)蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,各種思想之間彼此聯(lián)系,相輔相成,相互滲透,教師若一味強(qiáng)調(diào)算法思想,割裂了它與其它思想的聯(lián)系,學(xué)生難以深入分析,形成獨(dú)到的見(jiàn)解.如在“一元二次不等式”教學(xué)中,教者設(shè)計(jì)如下:
(1)分類討論思想:給出一元二次方程的一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),讓學(xué)生分類討論,當(dāng)滿足a≠0時(shí),才是一元二次方程,當(dāng)a=0時(shí),此方程為一元一次方程.
(2)類比思想:由一元二次方程的一般形式,通過(guò)類比引出一元二次不等式的一般形式:ax2+bx+c>0(a≠0)或ax2+bx+c<0(a≠0).
(3)數(shù)形結(jié)合思想:將一元二次不等式與二次函數(shù)y=ax2+bx+c建立聯(lián)系,并畫(huà)出此二次函數(shù)的圖象,利用此圖象說(shuō)明在何種情況下y大于0,何種情況下y小于0.
(4)算法思想:教者讓學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識(shí),根據(jù)一元二次不等式的解法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的算法程序.①判斷a是否為0,當(dāng)a≠0時(shí),此不等式ax2+bx+c>0為一元二次不等式;②判斷Δ=b2-4ac的符號(hào),當(dāng)Δ≥0時(shí),有x1=-b-Δ2a, x2=-b+Δ2a;否則當(dāng)a>0時(shí)解集為R,當(dāng)a<0時(shí)解集為.③滿足Δ≥0時(shí),當(dāng)a>0時(shí),解集為{x|x
一、高中算法教學(xué)存在的主要問(wèn)題
筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于諸方面的原因,算法思想的滲透尚不盡如人意,主要表現(xiàn)在:
1.教師的算法素養(yǎng).絕大部分?jǐn)?shù)學(xué)教師,特別是中老年教師對(duì)程序設(shè)計(jì)缺乏了解,基本是靠邊學(xué)邊教、自我領(lǐng)悟,他們僅能處理簡(jiǎn)單的算法結(jié)構(gòu),而面對(duì)難度大、綜合性強(qiáng)的算法題時(shí)則常常出錯(cuò),甚至出現(xiàn)死循環(huán).
2.教師的思想定位.雖然算法思想與數(shù)形結(jié)合、分類討論、函數(shù)與方程、類比、建模等思想同屬于數(shù)學(xué)思想,但部分教師對(duì)算法思想心存排斥,片面地認(rèn)為分類討論、函數(shù)與方程等是數(shù)學(xué)思想的主流,他們不愿意將算法思想同數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合起來(lái).
3.教師的教學(xué)態(tài)度.教師普遍認(rèn)為算法教學(xué)對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展有著重要意義,能增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,但也有部分教師對(duì)算法教學(xué)缺乏興趣,為教“算法”而講“算法”,忽視了算法思想在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用.
二、開(kāi)展算法教學(xué)的重要意義
1.傳繼古代數(shù)學(xué)傳統(tǒng).我國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展史是一部輝煌的歷史,從《周髀算經(jīng)》的測(cè)量方法,到《九章算術(shù)》的勾股定理,祖沖之的圓周率,楊輝的增乘開(kāi)立方法,秦九韶的解高次方程,這些數(shù)學(xué)理論都曾在世界處于遙遙領(lǐng)先的地位.在經(jīng)過(guò)明代以來(lái)近幾百年的消沉后,我們數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)重新審視,有義務(wù)、有責(zé)任讓光輝的歷史成就重新登上歷史的舞臺(tái).
2.信息時(shí)代的需求.在信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)的“算法”給數(shù)學(xué)研究帶來(lái)了無(wú)限生機(jī)與活力.1948年科學(xué)家將圓周率計(jì)算到808位,而人類借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)能將圓周率計(jì)算至億位.計(jì)算機(jī)能依照“算法”替代人類完成各種復(fù)雜的工作,算法是計(jì)算機(jī)的核心內(nèi)容,對(duì)人們的探索活動(dòng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.
3.新課程提出的要求.教育要面向世界、面向未來(lái)、面向現(xiàn)代化,這是歷史發(fā)展的必然選擇.高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將算法作為高中數(shù)學(xué)的必修內(nèi)容,對(duì)算法教學(xué)提出了明確的要求,讓學(xué)生在通過(guò)繪程序框圖、設(shè)計(jì)程序的過(guò)程中領(lǐng)悟算法思想,掌握算法初步知識(shí).
三、算法教學(xué)的有效策略
1.在預(yù)設(shè)中滲透.凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢.備課是教學(xué)不可或缺的重要一環(huán),是明晰目標(biāo)、把握學(xué)情、利用教材、審視方法的重要過(guò)程.教師應(yīng)以教材為藍(lán)本,充分挖掘教材,抓住知識(shí)點(diǎn)與算法思想之間的契合點(diǎn),將算法思想引入日常教學(xué)之中,有效利用生活中的資源,將算法思想融入教學(xué)情境之中.如在備“等差數(shù)列”一課時(shí),教者設(shè)計(jì)情境如下:“高斯讀小學(xué)的時(shí)候,有一天老師想休息,出了一道題目1+2+3+……+100=?心想學(xué)生得算到下課吧,正要借口離開(kāi)之際,高斯已經(jīng)算出了答案5050,老師感到很驚訝.高斯告訴大家他是如何算出來(lái)的,將1+2+3+……+100與100+99+98+……+1”相加,就有100個(gè)101,再把結(jié)果除了2,就得到了答案5050.”教師創(chuàng)設(shè)算法情境,將算法融入日常教學(xué)中,讓學(xué)生明白算法對(duì)于解決問(wèn)題的重要性.
2.在趣味中引入.我們的判斷、歸納、推理和分析的能力要轉(zhuǎn)化為電腦能懂的語(yǔ)法,離不開(kāi)算法的設(shè)計(jì).但算法是抽象乏味,甚至難以理解的,教師要引入趣味性的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的探究興趣.
如在“循環(huán)語(yǔ)句”教學(xué)中,教師先介紹循環(huán)語(yǔ)句的格式:
While語(yǔ)句格式:While p
循環(huán)體
End While
For語(yǔ)句格式 For I From “初值” to “終值” step “步長(zhǎng)”
循環(huán)體
End For
接著教師引入了“乘方”中的“無(wú)法實(shí)施的獎(jiǎng)賞”故事,設(shè)置懸念:“國(guó)王為了獎(jiǎng)賞國(guó)際象棋的發(fā)明者,大宰相達(dá)伊爾提出了‘小小的要求,‘在棋盤上第1個(gè)格子放1粒麥子,第2個(gè)格子放2粒麥子,第3個(gè)格子放4粒麥子,……以此類推,直至放完第64個(gè)格子.國(guó)王不以為然,不久糧管報(bào)告說(shuō),‘整個(gè)國(guó)家的糧庫(kù)只能擺到30格,要滿足宰相的要求需全國(guó)人民不吃不喝二千年!”通俗易懂的故事使算法變得豐富有趣,很快激起了學(xué)生的興奮點(diǎn),他們想通過(guò)計(jì)算到底需要多少麥粒.
教師還要有意識(shí)地引入一些經(jīng)典算法題,如百錢買百雞、誰(shuí)是小偷、五人分書(shū)、方陣填數(shù)等問(wèn)題,提高算法的趣味性.如“鈔票換硬幣”問(wèn)題,“把一元鈔票換成一分、二分和五分的硬幣若干(每種至少一枚),有哪些換法?”學(xué)生紛紛躍躍欲試,通過(guò)嵌套循環(huán)很快解決了問(wèn)題.
3.在算法中體悟.建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)的獲得離不開(kāi)學(xué)習(xí)者已知的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的主動(dòng)建構(gòu).算法思想是算法教學(xué)的難點(diǎn),需要教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷摸索,選取恰當(dāng)?shù)膶?shí)例來(lái)幫助學(xué)生理解,因而教師選取的實(shí)例要符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,而且不宜太難,學(xué)生經(jīng)過(guò)苦思冥想,百思而不得其解,就會(huì)喪失信心,甚至產(chǎn)生厭學(xué)的心理.教師要選取與學(xué)生生活相接近的、學(xué)生易于接受的實(shí)例,讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴,起到事半功倍的教學(xué)效果.
4.在啟發(fā)中提升.由于高中生是零基礎(chǔ)的初學(xué)者,沒(méi)有接觸過(guò)程序設(shè)計(jì),學(xué)起算法來(lái)困難重重,有些教師生怕學(xué)生搞不清楚,一味機(jī)械灌輸,直接告訴學(xué)生答案.“授人以魚(yú)不如授人以漁”,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的領(lǐng)路人,教會(huì)學(xué)生的算法不是根本目的,而在充分的引導(dǎo)學(xué)生,鼓勵(lì)從不同的角度思考問(wèn)題,敢于說(shuō)出自己的想法,當(dāng)學(xué)生遇到疑點(diǎn)時(shí)及時(shí)予以點(diǎn)撥,幫助他們克服困難.這樣不僅能使學(xué)生掌握算法思想,還能提高發(fā)散思維能力.
5.在融合中發(fā)展.數(shù)學(xué)蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,各種思想之間彼此聯(lián)系,相輔相成,相互滲透,教師若一味強(qiáng)調(diào)算法思想,割裂了它與其它思想的聯(lián)系,學(xué)生難以深入分析,形成獨(dú)到的見(jiàn)解.如在“一元二次不等式”教學(xué)中,教者設(shè)計(jì)如下:
(1)分類討論思想:給出一元二次方程的一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),讓學(xué)生分類討論,當(dāng)滿足a≠0時(shí),才是一元二次方程,當(dāng)a=0時(shí),此方程為一元一次方程.
(2)類比思想:由一元二次方程的一般形式,通過(guò)類比引出一元二次不等式的一般形式:ax2+bx+c>0(a≠0)或ax2+bx+c<0(a≠0).
(3)數(shù)形結(jié)合思想:將一元二次不等式與二次函數(shù)y=ax2+bx+c建立聯(lián)系,并畫(huà)出此二次函數(shù)的圖象,利用此圖象說(shuō)明在何種情況下y大于0,何種情況下y小于0.
(4)算法思想:教者讓學(xué)生聯(lián)系所學(xué)知識(shí),根據(jù)一元二次不等式的解法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的算法程序.①判斷a是否為0,當(dāng)a≠0時(shí),此不等式ax2+bx+c>0為一元二次不等式;②判斷Δ=b2-4ac的符號(hào),當(dāng)Δ≥0時(shí),有x1=-b-Δ2a, x2=-b+Δ2a;否則當(dāng)a>0時(shí)解集為R,當(dāng)a<0時(shí)解集為.③滿足Δ≥0時(shí),當(dāng)a>0時(shí),解集為{x|x