1、“算法”在高中数学中的地位和教法结合教学中的几点认识一 引入算法的必要性1、算法是计算机科学的核心。就像人类发明机器是为了拓展人的生产能力、发明交通工具是为了拓展人的行动能力一样,计算机的发明是为了将人的抽象思维能力拓展到自身以外。算法就是将人类的思维能力形式化为计算机可以执行的步骤,使得若干微小的电子元件代替人类进行思考。具体过程是先将解决问题的一系列步骤写成算法,再翻译成某种程序设计语言在计算机上实现,就得到了我们每天操作的程序块。因此,算法是计算机科学的核心,换句话说,算法是计算机程序的基础。没有算法,计算机的存在也就失去了意义。2、科学计算成为第三种科研方法。随着社会和科学技术的发展与
2、进步,科学的两大研究方法理论和实验越来越多地表现出局限性。许多研究的对象既不可能用理论精确地描述,也不可能通过实验手段来实现,而计算方法与之相比,有其独到之处。例如,医生想知道病人大脑或其他器官的一些情况,他无法简单地将病人解剖来进行观察,但可以利用计算机来处理超声波或磁场共振信号,并建立可视图像;经济学家想为政府制定经济政策提供辅助信息,若采用在局部区域内制定实验性的经济政策的方法,可能会给该区域造成巨大的损失,但通过建立经济行为的算法模型,模拟各种经济现象,则可能得到理想的结果。3、计算思维的时代。从思维的深处改变着我们认识世界、改造世界的方式,对我们如何思考所面对的问题和如何解决问题都产
3、生了深刻的影响。算法初步引入中学数学教学是符合当今我国的教育状况和适应时代发展的要求的,教育的发展离不开不断的改革,只要教师不断提高认识,把握好高考的要求,一切都会进入一种良性的循环。二、现行教材对算法教学的体会在数学课程中,算法的教学更应该关注的是算法对问题的抽象过程和算法的构建过程。在这个过程中,使学生着重理解算法的“算理”,同时体会算法的程序性、明确性、有效性和有限性等特点,学习设计和描述算法以解决实际问题和与人交流,发展有条理的思维和表达能力,提高逻辑判断能力。因此,在数学课程中,应该尽力让学生在简单的计算机语言环境中学习算法的基本知识,而把有效设计、实现、调试和测试程序的任务留给信息
4、技术等其他课程。从这个层面上说,在教学中应该把程序框图作为描述算法的主要工具。另一方面,进行算法的教学又不能完全脱离计算机程序设计。这是因为,我们要讲的算法不是广义的解决现实中一切问题的算法,而是“用计算机来解决某一类问题的程序或步骤” 。这就要求学生在设计算法时,调整以往的解数学题的思维方式,设计出明确、有效、有限、可以转化为计算机程序的算法步骤。同时,还要理解一些在计算机程序设计中所惯用的做法,主要是设置变量和赋值。例如,在求前 100 个正整数的和的“累加器”中,包含算法步骤“sumsum+n” “nn+1” ,它们表示的不是相等,而是赋值过程,但很多学生在初学算法时都难以理解。为了解决这个问题,可以在进行三种基本逻辑结构的教学时,结合具体例子帮助学生学习如何设置变量和进行赋值。