促進高中數學算法教學與信息技術有效結合的方法

馬如平

【摘 要】算法體現了算理，同樣也承載著數學思維，更是數學知識框架的核心內容，所以要在日常教學中將數學算法和信息技術融合一直都是老師教學的重點，本文就高中數學算法教學和信息技術的有效結合進行討論。

【關鍵詞】高中數學；算法教學和信息技術；有效結合

算法是數學知識體系中的核心內容，體現了算理，反映了數學思維。隨著科技的快速發展，計算機成為人們日常生活和工作中一個必不可少的工具。計算機的核心就是算法，算法在計算機科學中包括很多內容，如算法原理、軟件、數據原理以及體系結構等。算法的概念不僅在數學和計算機領域有著重要的作用，而且在物理學、生物學甚至哲學中都可以作為一種特殊的思維方式發揮巨大的作用。隨著新課程標準的改革和基礎教育的推進，加強信息技術與數學算法的鏈接將成為教師關注和教學的重點。

一、高中數學算法教學與信息技術結合存在的問題

在教學過程中，學生對算法的興趣很低，有些連算法的概念都沒搞清楚，而且計算機以及相關數學方面的使用較少，老師在實際教學過程中也沒有得到充分的支持，究其根源，主要還是課程本身的問題以及老師傳統的教學觀念和課件資源缺乏導致的。

首先就從課程來看，本身教材對于算法概念就描述的很含糊，這樣就很阻礙老師的教學和學生的學習，其次課本內容和實際教學存在一些矛盾，如何在有效的時間內設置出較為合理的內容，是很值得探討的。再者就是在選用教材方面，城市與農村之間選用同樣的教材，就會和實際的經濟情況不相符合。然后在老師觀念的角度來看，老師現在的教學觀念還是傳統的教學模式，沒有很好的改善教學觀念，同時對于算法課程的教學理念也很模糊，對于很多課程設置的要求標準，在老師眼里就是沒有價值的甚至是累贅。在日常教學過程中，老師只是關注學生的做題方法，重視學生的考試成績，對于教學內容卻忽視了，進而使得算法思想和教學內容無法有效的結合，造成教學觀念一直都處于課程標準階段，實際上沒有做到。其次在使用教學資源方面，教學時候借助的參考資料不足，老師在實際教學過程中缺乏一些必要的參考資料，使得教學工作無法正常進行。算法是為了適應時代的前進而衍生的，但是在上課的時候，老師使用計算機實現教學存在很大困難，這就阻礙了教學工作的順利進行，由于算法教學沒有計算機實踐，學生在學習過程中就很缺乏運用算法知識的主觀意識，同時對于計算機的算法的實際用途也不甚了解。

二、算法教學中，要對學生具有清醒的認識

數學教學活動必須建立在學習的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上，全面分析了解現在學生在知識、能力、情感態度等方面的特點，是教師順利進行數學教學活動的一項重要的基礎性工作。

1.學生具有知識方面的優勢

高一時信息技術中已經進行了算法的學習，有過接觸了所以不會感覺陌生，但是由于當時大多數同學都不夠重視，學的也都是一知半解，因此也不會讓學生感到知識的重復，反倒促使學生開始重視起來。

2.學生能力方面

優勢：應用意識較強。

不足：運算能力薄弱，依賴計算器，不重視計算，對運算意義理解不透澈，缺乏數學思維的深刻性，缺乏對數學問題進一步分析和理解.因此寫算法步驟時比較吃力，感覺無從下手。

3.學生情感態度方面的不足

學生缺乏鍥而不舍的精神，遇到困難和挫折時缺少克服困難、知難而上的勇氣和決心，學習熱情易產生反復。很多學生只喜歡吃“等食兒”——反正老師最后會講解的，所以自己就放棄思考、討論或詢問。

三、高中數學算法教學與信息技術結合的具體措施

1.對算法概念進行更加明確、清楚的闡述

要想讓算法教學能夠在實際教學活動中更好應用，使其與信息技術更好結合，必須就要對算法概念有最基本的了解。而當前高中數學活動中，算法教學難以與信息技術更好融合的一個最重要原因，就是與算法概念沒有闡述清楚有關。所以，針對這一問題解決的方法，就是要加深對算法概念的闡述。也就是，算法是針對某一個問題采取的具有針對性和層次性解決措施的、能夠確保該問題得以有步驟、高效解決的、并且能夠保證，人和計算機都能夠完成的計算方法。算法與計算機技術結合指的是：抽象性的算法理念能夠通過計算機語言將其精準的描述出來，并且通過一定的計算機制定，使其完成演算的形式。需要注意的是，在進行算法概念明確闡述過程中，應該要通過與生活實例相結合的方式，便于學生理解，防止“算法無用”想法的產生。

2.選取恰當的實例，激發學生學習算法的興趣

在算法教學中，要注意循序漸進，理論性不要太強，最好的方式就是結合實例進行教學。選取例子時要注意把握以下幾點：選取的例子應該來自學生的生活實踐，或是在數學課上所學過的。例如，在介紹while循環語句時，可以選擇數學中的二分法，便于承前啟后，導入新知識。選取的例子最好有豐富的背景，有趣味性。在中國的《九章算術》和《孫子算經》等古代數學著作中有許多有趣的問題，可供選擇。如著名的“雞兔同籠”問題，該例既有趣味性也有代表性，利用此例引入算法含義，能夠提高學生的學習興趣。在介紹輸入輸出語句時，可進一步利用此例，問能否設計一個二元一次方程組的通用算法來啟發學生思考，從而引出輸入輸出語句的教學。選取的例子的算理不要太難，以貼近現實生活為佳，隨著學生學習的深入，可以適當提高例子的難度。開始學習算法時，選取的例子太難容易使學生產生厭學心理。所選例子既要有蘊涵豐富的算法思想，又要能夠貼近生活，讓學生能從中輕松地學習算法的“三基”基本思想，基本結構以及基本語句。如在剛開始上算法課時，可以選擇“給出求1×2×3×4×5×6的一個算法”的例子，該例子理解起來較簡單，卻又蘊涵著算法的基本思想——程序化解題思想。

3.增加算法教學在計算機中的實際應用

在算法教學過程中，教師應該立足于提高學生的學習興趣，使學生掌握算法知識、理解算法的意義和應用。在針對具體的數學問題來組建算法時，最為可靠、科學的方法無疑是使用計算機。教師可以在講解了算法概念后，給出一道算法問題引發學生思考。例如，對于任意給出的一個大于1的整數n，設計一個步驟或者程序判斷n是否為質數。引導學生回顧質數的定義，設計出下列步驟：

第一步：判斷n是否為2，若為2，則n為質數；若n不為2，則n大于2，執行下一步。

第二步：依次檢驗從2到（n-1）中有沒有n的因數，如果有，則n不為質數；如果沒有，則n為質數。

第三步：將這個程序輸入計算機中，讓學生用實際數字檢測判斷一個大于1的整數是否為質數的程序正確與否。

教師應為學生進行算法檢驗創設更多的機會，可以指導學生親自上機實驗。如果條件不允許學生一人一臺計算機實踐時，也必須要向學生清晰明了地展示算法過程。

算法是計算機科學的核心，也是數學的重要組成部分，它的作用也日漸顯露，現在已經是一種有效的智慧工具。高中數學教學面臨的問題是怎樣合理使用算法資源，增加學生的知識，所以在新頒布的《普通高中數學課程標準（實驗）》明確的將算法知識列入必修內容“算法初步”中，而將信息技術列入選修內容“算法和程序設計”中，這樣就有效的將數學算法和計算機技術結合在一起。

參考文獻：

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