淺談高中數(shù)學算法教學和信息技術(shù)的有效結(jié)合

王永寧

摘? 要：算法蘊含著深厚的數(shù)學思維，是數(shù)學知識框架的核心。在高中數(shù)學教學中，教師可以將算法教學與信息技術(shù)結(jié)合起來，充分調(diào)動學生的學習興趣，讓學生更加深入地學習算法知識。本文主要介紹了高中數(shù)學算法教學現(xiàn)存問題，并提出了高中數(shù)學算法教學與信息技術(shù)結(jié)合的主要途徑。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學;算法教學;信息技術(shù)

在數(shù)學知識體系中，算法是很重要的內(nèi)容，其體現(xiàn)了算理與數(shù)學思維。新時期下，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，計算機已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾ぞ撸谟嬎銠C中，算法是最關(guān)鍵的存在。可以說算法是數(shù)學學科與計算機的重合點，在這種情況下，如何加強高中數(shù)學算法教學與信息技術(shù)的結(jié)合是每一名高中數(shù)學教師需要思考的重要話題。

一、高中數(shù)學算法教學現(xiàn)有問題

就目前而言，在高中數(shù)學算法教學中普遍存在學生學習算法知識的興趣不高的情況。很多高中生對算法概念、理論缺乏深入了解，應(yīng)用算法知識的思維比較差，課堂教學效果不佳。

首先是在課程上，關(guān)于算法方面的闡述不太全面，這就會對學生理解算法知識帶來一定困難。同時算法內(nèi)容與時數(shù)存在一定矛盾，如何在相應(yīng)的時間區(qū)域內(nèi)設(shè)置科學的內(nèi)容是需要深思的問題。

其次有些高中數(shù)學教師在教學觀念上依舊停留在以往的教學內(nèi)容上，沒有更新調(diào)整教學觀念，加上教師本身對算法理解得不是很深入，沒有在課堂上高效率地完成算法教學。在課堂上高中數(shù)學教師更多的是引導學生學習傳統(tǒng)的數(shù)學知識點，關(guān)注學生的數(shù)學考試成績，欠缺算法思想，因而影響到算法教學質(zhì)量。

此外，在教學資源上存在不足的情況，高中數(shù)學教師在算法教學中缺乏充足的參考資源，相關(guān)教學配套設(shè)施也不足，難以有效開展算法教學活動。算法本身屬于時代性教育內(nèi)容，而在高中數(shù)學算法教學活動中，教師很難通過計算機開展算法教學活動，學生缺乏了計算機實踐，就會降低算法意識，也沒有充分體會到算法的用途，學習主動性會逐漸降低。

二、高中數(shù)學算法教學與信息技術(shù)的有效結(jié)合策略

（一）明確算法概念

在實踐中，為了讓學生對算法知識有更深的了解，實現(xiàn)算法與信息技術(shù)的良好結(jié)合，需要指引學生對算法概念有充分的了解。當前高中數(shù)學教學中，算法教學無法很好地與信息技術(shù)結(jié)合，很大一個原因是學生對算法概念不是很了解。對此，在日常教學中，高中數(shù)學教師需要進一步明確算法的概念。算法簡單來說就是針對某個問題，通過針對性、層次性的措施，讓問題能高效、有步驟地進行計算，同時這種計算方法能確保人與計算機都可以達成計算。算法與信息技術(shù)結(jié)合主要是將抽象的算法理念通過計算機語言描述出來，借助計算機實現(xiàn)算法演算。高中數(shù)學教師在算法教學中闡述算法概念時，需要盡可能與學生的日常生活相結(jié)合，幫助學生更加深入地理解，避免其產(chǎn)生“算法無用”的想法。

（二）強化算法思想培養(yǎng)

新課程標準對于高中數(shù)學算法教學提出了新的要求，教師既要引導學生掌握算則，還需要引導學生理解算理，從而實現(xiàn)對學生算法思想的培養(yǎng)。因此，在日常教學中，高中數(shù)學教師需要特別注重學生算法思維培育，包括邏輯選擇思想、循環(huán)思想、分布遞推思想等，促進學生思維能力提升。

如在“等差數(shù)列”教學中，教師可以從算法的角度對學生進行指引，求1+2+3+4+5的算法，解析：（1）按照順序逐一相加，先計算1+2，然后計算第一步運算結(jié)果與3相加，接著將第二步運算結(jié)果與4相加，最后將第三步運算結(jié)果與5相加得出最終結(jié)論。（2）通過等差數(shù)列求和公式開展計算，第一步取a1=1，d=1，n=5;第二步利用等差數(shù)列求和;第三步輸入運算結(jié)果。（3）通過累積相加程序開展計算，第一步設(shè)S=0，I=1;第二步將S+I的值賦予S，I的值增加1;第三步如果I比5大，則輸出S，否則運行第二步。高中數(shù)學教師在教學中將算法思想滲透到等差數(shù)列教學中，指引學生從多個角度對等差數(shù)列知識進行思考，這樣既能錘煉學生思維能力，又能加深學生對等差數(shù)列知識的理解。

（三）借助案例調(diào)動學生興趣

高中數(shù)學教師在開展算法教學活動時，需要注意循序漸進，不能過多地講解理論知識，要結(jié)合實例開展教學活動，以方便學生認識。高中數(shù)學教師在選擇案例時需要特別注意案例盡可能貼近學生的日常生活，或者是數(shù)學課上之前學過的知識。如在While循環(huán)語句中，教師可以選擇數(shù)學中的二分法內(nèi)容，便于學生感知。高中數(shù)學教師選擇的例子要盡可能有良好背景，趣味性要強，如在我國的《九章算術(shù)》《孫子算經(jīng)》中，有很多有趣的內(nèi)容讓教師選擇。如經(jīng)典的“雞兔同籠”問題，其具有極強的代表性，教師以此案例為出發(fā)點引出算法內(nèi)容，提高學生的學習興趣。教師在講解輸入輸出語句時，可以讓學生思考是否能設(shè)計一個二元一次方程組的通用算法，引導學生深入思考，便于輸入輸出語句知識講解。高中數(shù)學教師要特別注意，選取的案例算例不能太難，要逐層次地提高難度，學生剛開始學習算法知識時選擇難度高的案例，很容易引起學生的厭學心理。如在剛開始學習時，選擇例子“給出求1×2×3×4×5×6的算法”，這樣的例子十分簡單，并且蘊含了程序化解題思想，對于學生算法思維培養(yǎng)十分有利。

（四）強化算法在計算機中實際運用

在高中數(shù)學算法教學中，關(guān)于算法檢驗問題利用計算機無疑是很便捷的，高中數(shù)學教師要結(jié)合學生的學習狀況，指引其合理地應(yīng)用計算機開展算法檢驗，強化學生對算法的體驗，促使學生能對算法的實際應(yīng)用有所了解。在條件不允許的情況下，高中數(shù)學教師可以借助一臺計算機為學生展示具體的算法流程，讓學生意識到通過算法命令計算機，能更好地達到最終結(jié)果，促使學生體會到數(shù)學算法在信息化時代的作用。

高中數(shù)學教師在講解完算法概念后，可以給出學生這樣的例子：對于任意給出的大于1的整數(shù)m，設(shè)計一個程序（步驟）來判斷m是否是質(zhì)數(shù)。教師可以指引學生先對質(zhì)數(shù)的概念進行回顧，然后設(shè)計針對性的步驟：

1. 判斷m是否等于2，如果m=2則m是質(zhì)數(shù)，如果m≠2，執(zhí)行下一步。

2. 依次檢驗2至（m-1），是否存在m的因數(shù)，如果存在，則判定m不為質(zhì)數(shù);如果不存在，則m判定為質(zhì)數(shù)。

3. 在計算機中輸入程序，指引學生利用實際數(shù)字對程序進行論證，判定一個大于1的整數(shù)是否是質(zhì)數(shù)。

在高中數(shù)學算法教學活動中，教師需要盡可能為學生創(chuàng)設(shè)算法檢驗的平臺，引導學生能真正利用計算機進行實踐操作，讓學生在操作中理解算法知識，改進其算法觀念，促進學生對算法知識的理解應(yīng)用。

三、結(jié)語

算法是數(shù)學知識的重要組成部分，同時也是計算機科學的核心所在。新時期下算法已經(jīng)成為一種十分有用的智慧工具，高中數(shù)學教師在開展算法教學活動時，需要靈活發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)信息技術(shù)與算法教學的良好融合，以此引導學生更加深入地學習算法知識，促進學生綜合能力的提升。

（責任編輯：莫唯然）

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