高中数学课程中的算法教学设计研究

陈广华

【内容摘要】在高中数学的教学中，算法教学可以分为两种，一种是基于思维探究的书面算法，一种是基于程序的计算机算法，这两种算法相辅相成。算法教学通过对学生思维的培养，养成他们独立思考、深入探索的学习习惯，计算机程序的应用，为学生解决复杂的数学问题提供了可靠的软硬件支持。本文对此进行了分析研究。

【关键词】高中数学 算法 教学设计

高中数学中的算法是指在数学学习的过程中，通过寻找规律和体现流程来解决问题的方法，它能保证解决问题的速度和准确性。与传统的数学教学相比，算法教学更注重学生看待问题时的视角和思维模式，从方法入手，教导学生如何简化问题，如何探索结论。在计算机技术大力发展的今天，计算机程序也为算法教学的进行提供了巨大的支持，老师可以通过计算机编程，或教学生编程，来锻炼学生的逻辑思维能力，学生面对数学问题时有更加灵活多变的处理方法。因此，算法教学已经受到越来越多高中数学教育工作者的青睐。

在高中数学教学中，算法教学可以分为两种，一种是基于思维探究的书面算法，一种是基于程序的计算机算法，这两种算法相辅相成。前者是后者的基础，后者是前者的简化，老师教学时要注意将这两种方法适当的结合起来，充分利用教学资源，在提高学生学习成绩的同时，锻炼他们的思维能力，培养他们积极思考的学习态度。

一、推广算法教学思想

算法教学与传统的数学教学有一些区别，传统数学教学注重模式和结果，对相似问题多采取的是生搬硬套的方法，而算法教学注重逻辑思维和解决问题的流程，着眼于问题的本质。这对学生的要求很高，老师教学起来有一定的难度，首先就是要将算法教学的思想传达给学生，让学生能够转变思想，积极与老师配合。

比如，学习《函数的概念和图象》时，老师不要急于教函数方程的解法，可以通过观察去寻找函数的突破点，或者培养学生首先做出函数图像的学习习惯，通过对抛物线的分析，或者图形的象限区域选择，让问题变得直观，从而方便解答，也更容易找出错误所在。

又比如，在学习《函数与方程》的时候，老师要引导学生注意区分方程的情况，关注问题中所给出的区分条件，如当方程无实根时，求未知数的取值范围，或者当方程有唯一实根时，求未知数的值等等。这些条件是解题过程的思路体现，学生可以根据揣摩这些条件来确定解题的思维，并且这些条件应用在计算机程序上也是最为关键的条件语言。因此，老师在教学过程中就要特别注意教导学生对条件进行区分，掌握各条件的特点和衍射情况，让学生的思维更加清晰活跃。

推广算法教学思想是进行算法教学的前提，只有让学生认识到思维的重要性，领会到算法的实用与便捷，才能让他们对老师的教学充满信心，从而在学习上减少怀疑和消除顾虑。除了在学生中推广算法教学思想，老师还可以向学校提出建议，在硬件上给予支持，普及计算机的使用，开设计算机课程，为算法教学提供有力的帮助。

二、加强计算机程序应用

算法是计算机技术的核心，一段程序最为关键的地方就是熟悉语言流程所代表的意义，如何将语言流程没有疏漏的、完善的表达出来。高中数学的知识复杂繁琐，在应用计算机程序上虽然对学生的思维要求颇高，但反过来，通过计算机程序的阅读和编写，也能让学生的思维更加清楚流畅，起到互相促进的作用。

比如，在学习《等差数列》一章时，因为等差数列特定的规律，就可以利用计算机编程来加快学生吸收知识的速度。以从一加到一百为例，老师可以事先编写程序，以S存放和，从0开始，i表示项数，从1开始，当条件语句i<=100时，s=s+i，同时i=i+1，当不符合条件时，输出结果s。对于这个程序，老师要着重教导学生注意和的叠加和项数的叠加要同时进行，这样学生就能领会到等差数列求和的本质和应该要注意的问题，在利用计算机程序进行计算的过程中，学生能够感受到计算机计算的速度和便捷，对算法教学会产生浓厚的兴趣。

又比如，在学习统计知识的时候，由于统计的数据往往庞大而繁琐，学生即便知道统计的要领，但是在操作上也心有余而力不足。这种情况下，计算机就成了必备条件。通过计算机程序的编写，学生可以快速的对数据进行分类，如归类学生的成绩，90分以上的为第一类，90以下，60以上的为第二类，60以下的为第三类，利用计算机算法，这样的分类不用一秒就能完成。又如，在绘制图表方面，计算机根据程序语言绘制的图表快速而精确，能够做到直接生成，大大减少了工作量，而且在程序编写过程中，学生会对统计的知识进行复习和巩固，如果程序表现的结果有误，也能第一时间去查漏补缺，大大提高了学生学习的效率。

计算机程序的应用是算法教学的一个主要体现，它让算法变得直观清楚，不仅提高了老师的教学效率，也让学生的学习变得灵活。在计算机程序的应用上，数学的教育可以与计算机的教育相结合，因为在大学、硕士乃至博士生的学习中，计算机与数学是密不可分的，在数学、计算机、工程、生化等领域，两者都发挥着巨大的作用。因此，老师可以通过计算机竞赛，数学编程竞赛等实践活动，让学生深入的领会算法教学的精髓，为学生以后的学习打好基础。

三、结语

算法教学通过对学生思维的培养，养成他们独立思考、深入探索的学习习惯。通过对计算机程序的应用，为学生解决复杂的数学问题提供了可靠的软硬件支持，让学生的学习过程变得简洁而有效率。因此，算法教学应该被广泛的应用于高中数学的教学中，在提高学生成绩和思维的同时，与时俱进，开发更加先进的教学方法。

（作者单位：江苏省盐城市时杨中学）