高中數學課程中的算法教學設計研究

陳廣華

【內容摘要】在高中數學的教學中，算法教學可以分為兩種，一種是基于思維探究的書面算法，一種是基于程序的計算機算法，這兩種算法相輔相成。算法教學通過對學生思維的培養，養成他們獨立思考、深入探索的學習習慣，計算機程序的應用，為學生解決復雜的數學問題提供了可靠的軟硬件支持。本文對此進行了分析研究。

【關鍵詞】高中數學 算法 教學設計

高中數學中的算法是指在數學學習的過程中，通過尋找規律和體現流程來解決問題的方法，它能保證解決問題的速度和準確性。與傳統的數學教學相比，算法教學更注重學生看待問題時的視角和思維模式，從方法入手，教導學生如何簡化問題，如何探索結論。在計算機技術大力發展的今天，計算機程序也為算法教學的進行提供了巨大的支持，老師可以通過計算機編程，或教學生編程，來鍛煉學生的邏輯思維能力，學生面對數學問題時有更加靈活多變的處理方法。因此，算法教學已經受到越來越多高中數學教育工作者的青睞。

在高中數學教學中，算法教學可以分為兩種，一種是基于思維探究的書面算法，一種是基于程序的計算機算法，這兩種算法相輔相成。前者是后者的基礎，后者是前者的簡化，老師教學時要注意將這兩種方法適當的結合起來，充分利用教學資源，在提高學生學習成績的同時，鍛煉他們的思維能力，培養他們積極思考的學習態度。

一、推廣算法教學思想

算法教學與傳統的數學教學有一些區別，傳統數學教學注重模式和結果，對相似問題多采取的是生搬硬套的方法，而算法教學注重邏輯思維和解決問題的流程，著眼于問題的本質。這對學生的要求很高，老師教學起來有一定的難度，首先就是要將算法教學的思想傳達給學生，讓學生能夠轉變思想，積極與老師配合。

比如，學習《函數的概念和圖象》時，老師不要急于教函數方程的解法，可以通過觀察去尋找函數的突破點，或者培養學生首先做出函數圖像的學習習慣，通過對拋物線的分析，或者圖形的象限區域選擇，讓問題變得直觀，從而方便解答，也更容易找出錯誤所在。

又比如，在學習《函數與方程》的時候，老師要引導學生注意區分方程的情況，關注問題中所給出的區分條件，如當方程無實根時，求未知數的取值范圍，或者當方程有唯一實根時，求未知數的值等等。這些條件是解題過程的思路體現，學生可以根據揣摩這些條件來確定解題的思維，并且這些條件應用在計算機程序上也是最為關鍵的條件語言。因此，老師在教學過程中就要特別注意教導學生對條件進行區分，掌握各條件的特點和衍射情況，讓學生的思維更加清晰活躍。

推廣算法教學思想是進行算法教學的前提，只有讓學生認識到思維的重要性，領會到算法的實用與便捷，才能讓他們對老師的教學充滿信心，從而在學習上減少懷疑和消除顧慮。除了在學生中推廣算法教學思想，老師還可以向學校提出建議，在硬件上給予支持，普及計算機的使用，開設計算機課程，為算法教學提供有力的幫助。

二、加強計算機程序應用

算法是計算機技術的核心，一段程序最為關鍵的地方就是熟悉語言流程所代表的意義，如何將語言流程沒有疏漏的、完善的表達出來。高中數學的知識復雜繁瑣，在應用計算機程序上雖然對學生的思維要求頗高，但反過來，通過計算機程序的閱讀和編寫，也能讓學生的思維更加清楚流暢，起到互相促進的作用。

比如，在學習《等差數列》一章時，因為等差數列特定的規律，就可以利用計算機編程來加快學生吸收知識的速度。以從一加到一百為例，老師可以事先編寫程序，以S存放和，從0開始，i表示項數，從1開始，當條件語句i<=100時，s=s+i，同時i=i+1，當不符合條件時，輸出結果s。對于這個程序，老師要著重教導學生注意和的疊加和項數的疊加要同時進行，這樣學生就能領會到等差數列求和的本質和應該要注意的問題，在利用計算機程序進行計算的過程中，學生能夠感受到計算機計算的速度和便捷，對算法教學會產生濃厚的興趣。

又比如，在學習統計知識的時候，由于統計的數據往往龐大而繁瑣，學生即便知道統計的要領，但是在操作上也心有余而力不足。這種情況下，計算機就成了必備條件。通過計算機程序的編寫，學生可以快速的對數據進行分類，如歸類學生的成績，90分以上的為第一類，90以下，60以上的為第二類，60以下的為第三類，利用計算機算法，這樣的分類不用一秒就能完成。又如，在繪制圖表方面，計算機根據程序語言繪制的圖表快速而精確，能夠做到直接生成，大大減少了工作量，而且在程序編寫過程中，學生會對統計的知識進行復習和鞏固，如果程序表現的結果有誤，也能第一時間去查漏補缺，大大提高了學生學習的效率。

計算機程序的應用是算法教學的一個主要體現，它讓算法變得直觀清楚，不僅提高了老師的教學效率，也讓學生的學習變得靈活。在計算機程序的應用上，數學的教育可以與計算機的教育相結合，因為在大學、碩士乃至博士生的學習中，計算機與數學是密不可分的，在數學、計算機、工程、生化等領域，兩者都發揮著巨大的作用。因此，老師可以通過計算機競賽，數學編程競賽等實踐活動，讓學生深入的領會算法教學的精髓，為學生以后的學習打好基礎。

三、結語

算法教學通過對學生思維的培養，養成他們獨立思考、深入探索的學習習慣。通過對計算機程序的應用，為學生解決復雜的數學問題提供了可靠的軟硬件支持，讓學生的學習過程變得簡潔而有效率。因此，算法教學應該被廣泛的應用于高中數學的教學中，在提高學生成績和思維的同時，與時俱進，開發更加先進的教學方法。

（作者單位：江蘇省鹽城市時楊中學）