新課題“算法初步”教學(xué)意義的研討

楊梅

摘 要：高中數(shù)學(xué)新教材中引入算法這一全新的模塊，具有深遠(yuǎn)意義。算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論核心，算法思想已經(jīng)成為現(xiàn)代人應(yīng)具備的一種數(shù)學(xué)素養(yǎng)。分析信息技術(shù)與數(shù)學(xué)有機(jī)融合的必要性，重申學(xué)習(xí)算法的意義，通過(guò)算法思想訓(xùn)練學(xué)生思維能力，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生信息素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：新課程教學(xué)；算法初步；教學(xué)意義；思維能力

中圖分類號(hào)：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2016）17-0055-01隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，信息技術(shù)呈現(xiàn)出多元化、多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，不斷地深入到人們的生產(chǎn)生活之中。信息技術(shù)在對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的同時(shí)，也影響著傳統(tǒng)教育。

一、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)有機(jī)融合的必要性

數(shù)學(xué)蘊(yùn)含著豐富的算法思想，在科學(xué)技術(shù)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，其中計(jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)與工程技術(shù)完美結(jié)合，也是抽象數(shù)學(xué)應(yīng)用的典范，計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展也促進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展和繁榮。計(jì)算器和計(jì)算機(jī)重新描述了數(shù)學(xué)的前景。教育的任務(wù)毫無(wú)例外地使所有人的創(chuàng)造才能和創(chuàng)造潛力結(jié)出豐碩的果實(shí)，這一目標(biāo)比其他所有目標(biāo)都重要。信息技術(shù)教育必須使受教育者全面發(fā)展，尤其是創(chuàng)新能力的發(fā)展。2003年，我國(guó)頒布的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》明確指出，重視信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的有機(jī)整合，整合的原則是有利于數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。為了推進(jìn)新數(shù)學(xué)課程改革更好發(fā)展，新課程標(biāo)準(zhǔn)在必修課添加了算法內(nèi)容，數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)經(jīng)過(guò)整合，使得兩者關(guān)系更為直接、密切。這樣，既有利于教學(xué)，又有利于學(xué)生今后的發(fā)展。算法思想伴隨新課程體系的誕生，進(jìn)入新教材，切實(shí)體現(xiàn)了新一輪課程改革理念。

二、學(xué)習(xí)算法的意義

算法一詞源于古代算術(shù)，算術(shù)方法是由已知推測(cè)未知的運(yùn)算過(guò)程，我們把進(jìn)行某一工作的方法和步驟稱為算法。算法既是計(jì)算機(jī)理論和實(shí)踐的核心，也是數(shù)學(xué)的最基本內(nèi)容之一。數(shù)學(xué)學(xué)科最大的特點(diǎn)是集嚴(yán)密性、邏輯性和應(yīng)用性于一身，而中學(xué)生由于生活背景和思考角度的不同，很有可能導(dǎo)致他們?cè)诜治龊徒鉀Q問(wèn)題過(guò)程中走彎路，甚至出現(xiàn)各種錯(cuò)誤，如考慮問(wèn)題不夠全面，不能辯證地理解問(wèn)題，邏輯不嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算能力差等等。由此看來(lái)，在中學(xué)開設(shè)算法初步這一章意義尤其重大。首先，算法的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生運(yùn)算能力培養(yǎng)。提到運(yùn)算，大多數(shù)人會(huì)將其錯(cuò)誤地局限于四則運(yùn)算。事實(shí)上，運(yùn)算能力還包括在運(yùn)算中構(gòu)造、設(shè)計(jì)、選擇合理的算法和應(yīng)用相應(yīng)的算理。在學(xué)習(xí)算法過(guò)程中，針對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，教師可以為學(xué)生呈現(xiàn)不同算法，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生體會(huì)不同角度解決問(wèn)題的情形，然后自主選擇適合的方法，進(jìn)而從根本上提高學(xué)生的運(yùn)算能力。其次，算法的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)。一個(gè)算法的編寫、修改、形成過(guò)程同時(shí)也是思維的整理過(guò)程。再次，算法思想提供了從多角度探索數(shù)學(xué)觀念的途徑，從而極大地豐富了學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)探索的范圍和質(zhì)量，計(jì)算機(jī)可以更好地支持不同的思維和學(xué)習(xí)狀態(tài)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程也是促進(jìn)算法思維形成的過(guò)程，二者相輔相成，互相促進(jìn)。

三、通過(guò)算法思想訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維能力

數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的就是要讓學(xué)生學(xué)有用的數(shù)學(xué)。然而，現(xiàn)在的中學(xué)生由于并未從根本上擺脫應(yīng)試教育的影響，許多學(xué)生表現(xiàn)出邏輯思維能力薄弱，表現(xiàn)在算法和程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)上尤為明顯，缺乏概括算法步驟的抽象能力，思維凌亂，不符合邏輯推理，缺乏分析、判斷、綜合能力。因此，教師可以通過(guò)算法思想的教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力。數(shù)學(xué)是一門學(xué)習(xí)思考的學(xué)問(wèn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與。為此，教師需要有意識(shí)地在算法思想的教學(xué)過(guò)程中注意以下幾方面。其一，在課堂導(dǎo)入部分，可以嘗試多種形式。如巧設(shè)日常生活情境、介紹中國(guó)古代的數(shù)學(xué)趣事等。將學(xué)生引入躍躍欲試的氛圍中，激發(fā)學(xué)生的激情與意識(shí)。有了激情和意識(shí)，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的主動(dòng)性和積極性。其二，在教師運(yùn)用語(yǔ)言描述問(wèn)題之后，要求學(xué)生描述對(duì)材料的分析并提出解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。在這一過(guò)程中，教師不做任何評(píng)價(jià)，只需要?dú)w納學(xué)生思考問(wèn)題的角度，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和交流的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與探究能力。其三，重點(diǎn)介紹描述算法的方法，從熟知的問(wèn)題出發(fā)，體會(huì)算法的程序化思想，指導(dǎo)學(xué)生正確畫出流程圖，掌握基本的經(jīng)典算法，并用C語(yǔ)言完成整個(gè)程序，有條件的學(xué)校可以進(jìn)行上機(jī)練習(xí)。教師可以開展一題多解、尋求最優(yōu)算法和程序的訓(xùn)練，利用算法自身的科學(xué)思維方法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生熟悉解決問(wèn)題的步驟：分析問(wèn)題、建立數(shù)學(xué)模型、確立算法、畫流程圖、編寫調(diào)試程序，最后優(yōu)化算法。以上幾點(diǎn)，能夠讓我們?cè)谟邢薜恼n堂時(shí)間里有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

在信息時(shí)代的背景下，教師不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，還應(yīng)將信息技術(shù)與學(xué)生生活、社會(huì)生活整合起來(lái)，與社會(huì)群體活動(dòng)結(jié)合起來(lái)，與信息文化結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的發(fā)展環(huán)境。隨著課程改革的深入，信息技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，如何促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合、實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式的變革，需要積極探索信息技術(shù)與課程整合策略。學(xué)校要依托信息技術(shù)，開展校本研究活動(dòng)，不斷探索基于網(wǎng)絡(luò)的校本研究模式，努力把校本教研落到實(shí)處，推進(jìn)課程改革。每一位一線數(shù)學(xué)教師要認(rèn)真研讀教材、感悟教材、領(lǐng)會(huì)教材、創(chuàng)造性使用教材，數(shù)學(xué)教學(xué)將進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹才翰.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)概論[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，1990.

[2]李亞玲.算法及其學(xué)習(xí)的意義[J].數(shù)學(xué)通報(bào)，2004（02）.