陳芳
【摘 要】 “算法”這一概念的提出由來已久。它是高中數(shù)學(xué)新課程中的新增內(nèi)容,也是重要內(nèi)容。隨著新課程標準的深入實施,信息技術(shù)的迅速發(fā)展,算法在社會發(fā)展、科技進步中發(fā)揮著不可缺少的作用。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,算法也逐漸成為數(shù)學(xué)教師關(guān)注的重點內(nèi)容,同時如何改變“算法初步”教學(xué)策略也成為數(shù)學(xué)教師重點思考的問題。
【關(guān)鍵詞】 算法;高中數(shù)學(xué);教學(xué)策略
【中圖分類號】 G63.20 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089(2017)15-0-01
隨著社會的發(fā)展,信息技術(shù)的迅速發(fā)展,以計算機為主的多媒體技術(shù)越來越多的融入到高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,實現(xiàn)了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的完美結(jié)合,因此在數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中增加“算法初步”教學(xué)內(nèi)容勢在必行。在這一章節(jié)中,學(xué)生通過教學(xué)實例了解算法的真正含義,體會算法的思想,然后學(xué)生通過自己動手、探索,逐漸認識運用程序解決數(shù)學(xué)問題的過程。算法思想是古代數(shù)學(xué)的主要特征和重要思想,也是現(xiàn)代人必須具備的數(shù)學(xué)素質(zhì)。算法的學(xué)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生運用程序分析、解決數(shù)學(xué)問題的能力,數(shù)學(xué)教師有必要對其進行反復(fù)研究、探討,采取恰當?shù)慕虒W(xué)策略,提高教學(xué)效率。
一、找準教學(xué)切入點
所謂教學(xué)的切入點,就是“算法初步”教學(xué)的突破口。算法教學(xué)既不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)過程,也不同于計算機程序設(shè)計課。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師通過例題引出概念、定理、公式的含義,學(xué)生經(jīng)過反復(fù)的練習(xí),加深對概念、公式理解,并運用概念、公式解決數(shù)學(xué)問題。而計算機的程序設(shè)計課,重點在于程序的調(diào)試,讓程序?qū)崿F(xiàn)某種功能,它是算法的延續(xù),算法是程序設(shè)計的基礎(chǔ),耗時費力、繁瑣的編程,遠離了學(xué)生感受算法、理解數(shù)學(xué)的意義、提高學(xué)生的邏輯思維能力這一教學(xué)目標。因此“算法初步”這一章節(jié)的內(nèi)容重點是體會算法的思想,即程序化的思想。教師通過教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計并畫出程序的框圖,運用程序語句將框圖的執(zhí)行過程編寫出來,讓學(xué)生體會算法的含義、算法的思想,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運用程序框圖解決問題的思路。因此在教學(xué)中不要將算法課簡單的變成程序設(shè)計課,造成本末倒置。
二、創(chuàng)設(shè)算法教學(xué)情境
教學(xué)情境的創(chuàng)建是教師與學(xué)生心靈之間搭建的橋梁,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生積極、主動的參與到教學(xué)活動中。根據(jù)這一特點,在“算法初步”教學(xué)中,數(shù)學(xué)教師可以結(jié)合學(xué)生的生活實際,創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的問題情境,鼓勵學(xué)生提出問題、探究問題、解決問題,使學(xué)生滿懷好奇心和求知欲望,在教師創(chuàng)建的情境中自主思考、提問、合作探究,引入算法概念,解決問題。比如,教師可以通過學(xué)生熟悉的電視節(jié)目中的有獎競猜的活動,猜商品的價格活動,以此為例創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生感受算法的思想。
再如:在算法教學(xué)中,教師可以創(chuàng)設(shè)以下教學(xué)情境:
編寫程序,輸入變量X和Y的值,進行兩個變量的交換,然后輸出交換后變量X和Y的值。
這一問題是算法中經(jīng)常遇到的問題,交換兩個變量(X、Y)的值。針對這一問題,教師可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,將日常生活中的兩瓶飲料(容量相等):一瓶果汁(瓶子標號為X)、一瓶水(瓶子標號為Y)帶到課堂中,提出問題:將果汁和水進行交換,即果汁倒入水瓶,水倒入果汁瓶。啟發(fā)學(xué)生思考如何進行交換?是否可以將水直接倒入果汁瓶?學(xué)生經(jīng)過思考、討論后,得到答案,需借助于一個空瓶子Z,現(xiàn)將果汁倒入空瓶子Z,再將水倒入水瓶Y,最后,將水倒入果汁瓶X。實際問題解決了,在算法設(shè)計中的問題也自然就解決了。用程序設(shè)計語言(VB)語句表示為
Z=X
X=Y
Y=Z
三個賦值語句,實現(xiàn)了兩個變量值的交換。
在這種教學(xué)情境下,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生運用算法解決實際問題的的創(chuàng)新意識,讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí),在游戲中感受算法思想,提高學(xué)生運用算法解決實際問題的能力。
三、選取恰當?shù)慕虒W(xué)案例
算法初步教學(xué)中,涉及概念較多,學(xué)生初步接觸這些概念,尤其是算法中講到很多的控件,以及控件的屬性,數(shù)量大、種類多,并且抽象,難以理解、掌握,學(xué)生難免會望而卻步。因此在教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)教師通常通過選取一些教學(xué)案例,便于學(xué)生加深對知識的理解、掌握。恰當?shù)慕虒W(xué)實例,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此教師在選取教學(xué)實例的過程中,要根據(jù)學(xué)生的理解能力、知識水平,遵循由淺入深、循序漸進的認知規(guī)律,結(jié)合學(xué)生的生活實際,弱化理論性,強化實踐性,增加趣味性,便于學(xué)生掌握。比如,本章開頭講到的好多控件用不上,我們可以調(diào)整講解順序,先把數(shù)據(jù)的基本類型、基本運算,以及程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)講解完成,然后在講控件以及其屬性,這樣將控件應(yīng)用于程序設(shè)計中,以具體的實例滲透概念知識,學(xué)生便于理解。
再比如在學(xué)習(xí)循環(huán)語句while時,可以通過學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的二分法進行舉例,讓學(xué)生自己設(shè)計程序的流程圖,然后導(dǎo)入while語句的學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)算法的積極性。再如,古代數(shù)學(xué)中非常有名并且趣味性極強的數(shù)學(xué)問題“雞兔同籠”,運用該問題引入算法的含義,教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計流程圖,根據(jù)所學(xué)知識編寫程序。為了鞏固雞兔同籠問題中運用到的循環(huán)語句、輸入輸出語句,教師再次設(shè)計新的問題:求二元一次方程組的解,采取同樣的算法,引導(dǎo)學(xué)生思考、設(shè)計框圖、編寫程序。
四、借助計算機輔助教學(xué)
算法與計算機緊密相連,計算機所有工作的完成都離不開算法,算法是計算機的基礎(chǔ)。在“算法初步”這一章節(jié)中,算法思想是通過人編寫的程序、然后由計算機執(zhí)行的。在程序編寫過程中每條語句都要遵循程序設(shè)計語言的語法規(guī)則,學(xué)生在編寫程序、驗證算法思想的過程中,很難發(fā)現(xiàn)自己的語法錯誤,這些錯誤需要依靠計算機執(zhí)行加以驗證。因此在算法教學(xué)中,要給學(xué)生創(chuàng)造機會,讓學(xué)生親自上機操作、親自實踐、親自解決算法設(shè)計的問題,體會程序化的算法思想,落實算法教學(xué)內(nèi)容。但是,并不是每一節(jié)算法課都是上機課,教師要根據(jù)教學(xué)需要,恰當安排上機操作課,否則就失去了算法教學(xué)的意義。
隨著社會的進步、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,算法思想已深入社會發(fā)展的各個領(lǐng)域,算法思想在未來的生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。在高中數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)算法知識,培養(yǎng)學(xué)生程序化的思想,有助于提高學(xué)生思維能力、解決問題的能力。數(shù)學(xué)教師要基于新課標,從學(xué)生實際情況出發(fā),不斷探索新的教學(xué)模式,采取新的教學(xué)策略,提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻:
1、《建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)》何克抗
2、《高中數(shù)學(xué)新課程中算法教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查與解析》王洋洋
3、《新課程“算法初步”高考命題探究》田興輝