高中數(shù)學(xué)課堂中的算法研究

摘 要：算法是從中國古代時期流傳下來的優(yōu)良傳統(tǒng)，它對于理學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。因此，文章首先以當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課堂的實際情況為依據(jù)，介紹了高中數(shù)學(xué)課堂引入算法的可行性與必要性，然后又對算法的內(nèi)容提出新的思考。

關(guān)鍵詞：課程 算法 高中數(shù)學(xué)

據(jù)調(diào)查，對于高中數(shù)學(xué)課堂中是否引入算法的問題，仍然存在一部分人認(rèn)為算法對于高中數(shù)學(xué)的講述并無幫助，其實不然，無論是從現(xiàn)代社會發(fā)展的視角來審視，抑或從算法的文化價值、教育價值來審查，算法在高中數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用還是存在價值的。[1]

一、高中數(shù)學(xué)課程引入算法的必要性

1.傳承文化的需要

隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，數(shù)學(xué)機械化日益得到人們的重視?，F(xiàn)代這種計算機科學(xué)是以算法為指導(dǎo)核心，即彰顯了優(yōu)良傳統(tǒng)的重要性，又與時進步，走在時代的前沿。這種算式方法給予了高中數(shù)學(xué)無限生機，它與我國古代的《九章算術(shù)》具有異曲同工之妙，是對中國優(yōu)秀傳統(tǒng)的繼承和發(fā)揚。除此之外，高中教育的另一個目的意在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)其新鮮事物做準(zhǔn)備，例如，高中學(xué)生通過對算法的學(xué)習(xí)，可以為將來學(xué)習(xí)計算機技術(shù)打下夯實的基礎(chǔ)。因此，算法融入高中數(shù)學(xué)課程不僅是為了傳承文化的需要，而且還與時俱進。

2.算法的教育價值

推理與算法毋庸置疑是當(dāng)前人類社會解決問題的兩種重要的思維方式。以推理為主的方式是人們習(xí)以為常的，無論是老師還是學(xué)生，都認(rèn)為這種思維方式具有邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)果準(zhǔn)確的特點。而以算法為主導(dǎo)的思維方式，人們往往對其有誤解，認(rèn)為這種思維方式邏輯不夠嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)果不夠準(zhǔn)確。然而，事實卻不盡其然，一個好的算法它是具有邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)果準(zhǔn)確特點的，如若在整個算法的過程當(dāng)中，其中有一步出現(xiàn)了問題，就會導(dǎo)致整個算法的失敗。因此，算法在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力方面并不弱于推理。這種思維方式對于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維及理解高難度數(shù)學(xué)問題具有重要意義。[2]

二、高中數(shù)學(xué)課程引入算法的可行性

1.心理意義

心理意義是指學(xué)生個體進行有意義的學(xué)習(xí)，并將這種學(xué)習(xí)從沒有價值到有價值的過程。我國著名教育家曾經(jīng)指出，學(xué)生獲得心理意義無疑于滿足以下幾個條件，即外部因素與內(nèi)部因素。外部因素包括，學(xué)生所學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有邏輯意義、學(xué)生具有一定的起點能力；內(nèi)部因素包括，學(xué)生必須具有學(xué)習(xí)新知識的意愿，是主動學(xué)習(xí)而不是被動接受。[3]

2.科學(xué)技術(shù)手段為算法教學(xué)提供技術(shù)支持

算法教學(xué)能夠迅速在各個地方普及，信息技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。計算機科學(xué)的核心內(nèi)容無疑于是算法，其條件語句、循環(huán)語句等因素都是計算機語言的“機械化”。因此，在高中數(shù)學(xué)課堂中引入算法的重要內(nèi)容，是順應(yīng)社會的發(fā)展，是教學(xué)與科學(xué)的有機結(jié)合，作為高中數(shù)學(xué)教師的我們，必須認(rèn)識到這一點。事實上，算法是真正價值是通過機器操作，從而得出正確結(jié)論的計算過程，所以科學(xué)技術(shù)手段的不斷進步和發(fā)展，在一定程度上為算法教學(xué)提供了技術(shù)支持。

三、高中數(shù)學(xué)教師對算法的再思考

1.對算法的知識準(zhǔn)備分析

作為高中數(shù)學(xué)教師必須對算法的內(nèi)容充分掌握。都必須充分理解算法的基本含義、程序框圖及基本算法語言等?；谒惴ㄔ诓煌念I(lǐng)域具有不同的意義，高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該以一種全面的方式，對不同的算法進行不同的認(rèn)識，這樣才能真正起到引導(dǎo)學(xué)生的作用。除此之外，高中數(shù)學(xué)教師還必須掌握關(guān)于算法的歷史背景。在新課標(biāo)改革的背景下，要求高中學(xué)生必須閱讀算法的古代案例，明確算法對于中國古代數(shù)學(xué)的發(fā)展意義與價值。高中數(shù)學(xué)教師亦是如此，高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該了解古代數(shù)學(xué)家對于算法發(fā)展的主要貢獻，如《九章算術(shù)》等，還應(yīng)該了解現(xiàn)代出現(xiàn)的遞歸算法等。值得一提的是，高中數(shù)學(xué)教師還更好應(yīng)該掌握一門高級程序設(shè)計語言，以便更好的指引學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)算法。

2.對算法的心理準(zhǔn)備分析

高中數(shù)學(xué)教師對于算法教授應(yīng)該時刻保持積極的態(tài)度。教師的教學(xué)態(tài)度對于學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)或?qū)τ谡麄€課程改革而言，都發(fā)揮著舉足輕重的影響。我國教育家徐斌艷教授曾經(jīng)指出，高中數(shù)學(xué)教師對于課改后的各個階段都發(fā)揮著主動的作用，如課程改革的接受階段、傳播階段等。算法作為課改后的辯護最大的教學(xué)內(nèi)容，在算法教授之前，教師應(yīng)該充分做好對算法講述的心理準(zhǔn)備。算法對于學(xué)生的探究能力與實踐能力的培養(yǎng)具有重要意義，教師不應(yīng)該只為考什么而學(xué)什么做準(zhǔn)備，應(yīng)該以一種全面的思想觀點來審視整個高中階段，這樣才能促進高中學(xué)生的健康發(fā)展。[4]

參考文獻

[1]劉智強：《 關(guān)于在新課標(biāo)下進行算法教學(xué)的思考》[J]，中小學(xué)教材教學(xué)，2004年版.

[2]徐斌艷：《數(shù)學(xué)課程與教學(xué)論》[M]，杭州：浙江教育出版社，2003年版.

[3]李亞玲：《算法及其學(xué)習(xí)的意義》[J]，數(shù)學(xué)通報，2004年版.

[4]劉智強：《對新課程標(biāo)準(zhǔn)下算法的理解和思考》[J]，數(shù)學(xué)通訊，2003年版.

作者簡介

劉春玉（1975—），男，吉林通化縣人，學(xué)歷：本科，專業(yè)：數(shù)學(xué)教育，職稱：一級教師。