高中算法教学的思考与探索

 

算法是计算机的基础,也是开发人脑潜能的工具。新数学课程一方面把算法作为新内容安排在高中数学,算法初步教学是通过实例来说明由数学的算法到计算机使用的算法的演变,从而说明算法的必要性,理解算法内容的作用,尽可能地让学生上机体验;另一方面又要求把算法融入数学课程的各个相关部分,使得信息技术实质性地成为数学课程要与学的必要工具,掌握信息技术已成为学好或教好数学课程的必要条件。数学必修和选修中算法教学课时教紧,要全面落实高中阶段算法教学的三重教学目标需要教师领悟新课程理念,对算法内容深入探索。高中数学教师对于“算法教学的价值、如何理解和把握算法”的思考是高中算法教学水平的如实写照。对算法我是这样理解和把握的:解数学问题的思维过程成为数学的算法。解决数学问题的四步骤:理解题目,拟订方案,执行方案和回顾。计算机使用的算法是解决一类问题的“机械”步骤或程序,这些步骤或程序是明确有效的,且在有限步内获得问题的解决。用计算机处理问题的算法可分为设计算法和实现算法两大步。设计算法,理解问题算法的基本思想或作问题的算法分析,用自然语言或框图表示的控制结构或操作步骤,要用计算机程序设计语言编写出程序经测试验后获得可执行程序,调用这个可执行程序按要求输入这类问题的个体信息就可以得到满意的解答。

1、自然语言形式的算法

它是人们日常使用的汉语、或数学语言等描述算法的操作步骤,算法分析一般用自然语言描述,其优点是信手年来,通俗易懂,其缺点是易产生“分歧”。它是画框图的基础。

2、框图形式的算法

算法含有两大要素:一是操作,如算术运算、逻辑运算、关系运算、函数运算等;而是控制结构,如顺序结构、判断结构和循环结构。用一些赋有约定意义的图框符号、指向线和文字来准确直观的把做作什么和怎么做的具体步骤以控制结构一清二楚地描述出来的示意图。框图直观容易理解;框图有利于编写和调试程序;框图及其结构是设计算法到实现算法的确切有效的桥梁。

3、程序清单的算法

计算机无法“理解”自然语言或框图,要使计算机能够自动处理问题,必须用计算机能够明白的程序设计语言来“翻译”自然语言或框图中的操作步骤、逻辑关系和文字说明,“翻译”来的内容就是算法程序,经过测试验证后成为实现级的算法程序,就是通常所称谓的源程序。程序由顺序语句、条件语句和循环语句组成。

总上所述,高中生需要理解和把握算法的层次:一是从解决一个数学题的思维上升到概括归纳出解决一类数学题的思维,对于问题解决中结构与框图的作用和意义要有透彻的理解;二是从规范的有确定意义的框图变成完全可机械操作的算法程序是思维活动过程的更具体更精确的描述,对于程序设计的作用和意义也要清楚地知道。
 

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