高中數(shù)學(xué)中算法與信息技術(shù)的鏈接

王冬梅

摘 要：本文從理解算法概念，提倡教學(xué)領(lǐng)悟；轉(zhuǎn)變教師觀念，提高教學(xué)能力；增加算法教學(xué)在計(jì)算機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用，以及鼓勵(lì)學(xué)生在其他方面應(yīng)用算法等方面，對(duì)促進(jìn)高中數(shù)學(xué)中算法與信息技術(shù)鏈接的具體措施進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué) 算法 信息技術(shù) 鏈接

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-2117（2014）16-00-01

算法是數(shù)學(xué)知識(shí)體系中的核心內(nèi)容，體現(xiàn)了算理，反映了數(shù)學(xué)思維。隨著科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦幸粋€(gè)必不可少的工具。計(jì)算機(jī)的核心就是算法，算法在計(jì)算機(jī)科學(xué)中包括很多內(nèi)容，如算法原理、軟件、數(shù)據(jù)原理以及體系結(jié)構(gòu)等。算法的概念不僅在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有著重要的作用，而且在物理學(xué)、生物學(xué)甚至哲學(xué)中都可以作為一種特殊的思維方式發(fā)揮巨大的作用。隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的改革和基礎(chǔ)教育的推進(jìn)，加強(qiáng)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)算法的鏈接將成為教師關(guān)注和教學(xué)的重點(diǎn)。

1 理解算法概念，提倡教學(xué)領(lǐng)悟

為了將算法教學(xué)和信息技術(shù)更好的融合，使算法教學(xué)更好地應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中，這就需要對(duì)算法概念有一個(gè)清晰明了的理解。在高中數(shù)學(xué)中算法與信息技術(shù)難以融合的一個(gè)很重要的原因就是算法的概念含糊不清。因此，針對(duì)這一現(xiàn)狀的解決方案就是要明確相關(guān)算法概念的闡述。在當(dāng)前使用的算法教材中，需要明確提出算法的概念，值得指出的是，教材中的概念并不是提供給學(xué)生記憶，而是為了讓教師在教、學(xué)生在學(xué)的過程中有據(jù)可依、有章可循。教材需要對(duì)算法有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的概念，即“針對(duì)某些問題，要有計(jì)劃地執(zhí)行具體的計(jì)算程序和解決方式，同時(shí)也要確保這種方式的有效性和可行性，對(duì)于算法的操作，人和計(jì)算機(jī)可以合作完成。有些算法可以借助計(jì)算機(jī)來完成，我們就可以借助計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行描述，用機(jī)械化的方式實(shí)施，并由確定結(jié)果的命令構(gòu)成。”該定義將算法的廣義解釋與計(jì)算機(jī)的使用有效地結(jié)合到一起，使學(xué)生從本質(zhì)上理解了算法的概念。此外，在闡述算法概念的過程中，應(yīng)該注重同生活實(shí)例相結(jié)合，有利于學(xué)生親身體會(huì)到算法的內(nèi)涵，避免其產(chǎn)生學(xué)而無用的思想。

2 轉(zhuǎn)變教師觀念，提高教學(xué)能力

算法教學(xué)的根本目的不僅在于通過算法思想促使學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)，更在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，使學(xué)生具備將復(fù)雜抽象的數(shù)學(xué)問題，轉(zhuǎn)化為可機(jī)械完成的算法能力。雖然現(xiàn)今的新課程改革中，特別強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，但是教師作為教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)者和引導(dǎo)者，其自身的專業(yè)知識(shí)水平還是起著非常重要的作用。教師只有在不斷地學(xué)習(xí)和自我提升的過程中，才能夠更加深入透徹地理解算法概念、算法教學(xué)的理念，才能具備計(jì)算機(jī)操作簡(jiǎn)化計(jì)算意識(shí)、算法程序化語言表述的能力和框圖繪制的能力，將其應(yīng)用于授課中，更好地指導(dǎo)學(xué)生。

3 增加算法教學(xué)在計(jì)算機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用

在算法教學(xué)過程中，教師應(yīng)該立足于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生掌握算法知識(shí)、理解算法的意義和應(yīng)用。在針對(duì)具體的數(shù)學(xué)問題來組建算法時(shí)，最為可靠、科學(xué)的方法無疑是使用計(jì)算機(jī)。教師可以在講解了算法概念后，給出一道算法問題引發(fā)學(xué)生思考。例如，對(duì)于任意給出的一個(gè)大于1的整數(shù)n，設(shè)計(jì)一個(gè)步驟或者程序判斷n是否為質(zhì)數(shù)。引導(dǎo)學(xué)生回顧質(zhì)數(shù)的定義，設(shè)計(jì)出下列步驟：

第一步：判斷n是否為2，若為2，則n為質(zhì)數(shù)；若n不為2，則n大于2，執(zhí)行下一步。

第二步：依次檢驗(yàn)從2到（n-1）中有沒有n的因數(shù)，如果有，則n不為質(zhì)數(shù)；如果沒有，則n為質(zhì)數(shù)。

第三步：將這個(gè)程序輸入計(jì)算機(jī)中，讓學(xué)生用實(shí)際數(shù)字檢測(cè)判斷一個(gè)大于1的整數(shù)是否為質(zhì)數(shù)的程序正確與否。

教師應(yīng)為學(xué)生進(jìn)行算法檢驗(yàn)創(chuàng)設(shè)更多的機(jī)會(huì)，可以指導(dǎo)學(xué)生親自上機(jī)實(shí)驗(yàn)。如果條件不允許學(xué)生一人一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)踐時(shí)，也必須要向?qū)W生清晰明了地展示算法過程。

4 鼓勵(lì)學(xué)生在其他方面應(yīng)用算法

算法教學(xué)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中與信息技術(shù)相鏈接的根本目的在于讓學(xué)生理解算法核心思想、掌握算法使用方法，并靈活運(yùn)用于實(shí)際中，而不能僅僅局限于知識(shí)本身。算法教學(xué)的初級(jí)階段是使學(xué)生掌握算法內(nèi)容，而學(xué)會(huì)在其他相關(guān)內(nèi)容中實(shí)踐和使用才是重點(diǎn)。同時(shí)，教師應(yīng)該給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭驼_的指導(dǎo)，使學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用中不斷鞏固算法知識(shí)，并體驗(yàn)算法思想與實(shí)際相結(jié)合的樂趣。學(xué)校方面也需要提供機(jī)房等硬件設(shè)施，投入師資力量以推進(jìn)算法與信息技術(shù)鏈接的教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)與信息技術(shù)融會(huì)貫通。

例如，在學(xué)習(xí)空間直線之前，教師可以請(qǐng)學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)信息資源，思考兩個(gè)問題：①如何度量空間直線和直線之間的夾角；②如何定義空間直線與直線之間的位置關(guān)系。然后讓學(xué)生分組，利用計(jì)算機(jī)搜索相關(guān)資料，并在小組討論后形成自己的研究方案。在課堂上，教師讓每個(gè)小組展示自己的探究結(jié)果。教師在探究啟發(fā)式教學(xué)過程中應(yīng)該扮演指導(dǎo)者的角色，對(duì)學(xué)生探究結(jié)果中出現(xiàn)的問題進(jìn)行指正并引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生以平面直線與直線之間的關(guān)系為基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)上構(gòu)建空間直線與直線關(guān)系的模型進(jìn)行思考。

5 結(jié)語

綜上所述，在高中階段，將數(shù)學(xué)算法與信息技術(shù)鏈接起來，并使兩者有機(jī)融合，不僅能有效地提高數(shù)學(xué)教學(xué)的效率，同時(shí)對(duì)信息技術(shù)的普及有著重要的作用。

（山東省鄒平縣第一中學(xué)，山東 鄒平256200）

參考文獻(xiàn)：

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