摘 要:職業(yè)教學(xué)中,“算法”更重于向?qū)W生滲透一種思維:如何解決實(shí)際問(wèn)題。如何在課堂上有效開(kāi)展教學(xué),拓展學(xué)生知識(shí)層面,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力,就要對(duì)“算法”有一定的認(rèn)知。
關(guān)鍵詞:算法;價(jià)值;認(rèn)知
高中新課程標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)了算法初步的內(nèi)容,在職業(yè)教育教改中“算法”也被引進(jìn)教學(xué)。不同于普通高中的課程設(shè)計(jì),在職業(yè)教學(xué)中,“算法”更重于向?qū)W生滲透一種思維:如何解決實(shí)際問(wèn)題。要在課堂上有效開(kāi)展教學(xué),拓展學(xué)生知識(shí)層面,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的目的,就要對(duì)“算法”有一定認(rèn)知。
一、算法應(yīng)用的廣泛性
算法對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生。小學(xué)的四則混合運(yùn)算所遵循的先乘除、后加減的規(guī)則以及對(duì)括號(hào)的處理規(guī)則,都是學(xué)生最初接觸到的算法實(shí)例。初中學(xué)習(xí)的方程組的解法等,也是算法的典型體現(xiàn)。高中學(xué)習(xí)的求函數(shù)零點(diǎn)的二分法,更成了算法的經(jīng)典。
其實(shí),算法的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。例如:數(shù)列的求和、質(zhì)數(shù)的判定、最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)的求法、實(shí)際工作的安排都涉及算法。
二、算法的歷史背景
“算法”即演算法的大陸中文名稱(chēng),出自《周髀算經(jīng)》;而英文名稱(chēng)Algorithm來(lái)自于9世紀(jì)波斯數(shù)學(xué)家al-Khwarizmi,因?yàn)閍l-Khwarizmi在數(shù)學(xué)上提出了算法這個(gè)概念。“算法”原為“algorism”,意思是阿拉伯?dāng)?shù)字的運(yùn)算法則,在18世紀(jì)演變?yōu)椤癮lgorithm”。歐幾里得算法被人們認(rèn)為是史上第一個(gè)算法。
三、算法的應(yīng)用案例
1.古老傳說(shuō):漢諾塔游戲
傳說(shuō)在宇宙中心(印度北部的佛教圣地)的神廟,有三根柱子,其中一根柱子上有64個(gè)直徑不同的金片,且金片是按尺寸大小依次壘上去的,最大的在最先面,另外兩根柱子上什么也沒(méi)有。古印度教的天神指示神廟里的僧侶們,要他們將這64個(gè)金片移至另外一根柱子上,規(guī)定:
(1)每天只能移動(dòng)一個(gè)金片;
(2)任何情況下,大的金片都不能放在小的金片上面;
(3)移動(dòng)過(guò)程中神廟中的三根柱子都可以利用。
2.某公司能力測(cè)試題
你讓工人工作7天,給工人的回報(bào)是一個(gè)金條,金條平分成相連的7段,在每天結(jié)束時(shí)給他們一段金條,如果允許你兩次把金條這段,你如何給你的工人付費(fèi)?
四、算法的實(shí)用價(jià)值
1.step by step 的思想價(jià)值
算法最重要的在于體現(xiàn)了在一系列有序的步驟之后解決了問(wèn)題,從而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)伢w現(xiàn)了step by step的思維。這樣的學(xué)習(xí)達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的目的。
2.推理思想價(jià)值
在漢諾塔游戲中,如何最少步驟地搬運(yùn)金片是關(guān)鍵。計(jì)算64個(gè)金片的搬運(yùn)難度很大。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)當(dāng)有2片金片時(shí)需要3步,3片時(shí)需要7步,4片需要15步,5片需要31步,……,以此類(lèi)推學(xué)生能夠計(jì)算出64片金片需要264-1步,也學(xué)會(huì)了處理問(wèn)題時(shí)從淺入深、從易到難的遞推方法。
3.知識(shí)提升價(jià)值
職業(yè)教學(xué)中數(shù)學(xué)是一個(gè)難點(diǎn),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)在于會(huì)不會(huì)計(jì)數(shù)、會(huì)不會(huì)運(yùn)算,函數(shù)、立體幾何、解析幾何在實(shí)際生活中不能顯而易見(jiàn)的展現(xiàn)出作用,而算法的引入不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想,而且更體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)有了新的認(rèn)識(shí)。
綜上所述,算法已深入到各行各業(yè)以及數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著科學(xué)的發(fā)展,算法必將在未來(lái)的科學(xué)研究和日常生活中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
(作者單位 內(nèi)蒙古包頭服務(wù)管理職業(yè)學(xué)校)