高中数学“算法初步”的教育价值

曹娜娜 赵华新

摘 要：随着高速信息化时代的发展。我国教育信息化程度也越来越高，数学课程与信息技术的整合逐渐成为数学课程发展的新的趋势之一。算法作为计算机的基础和数学及其应用的重要组成部分，已成为公民必备的一种数学素养。高中数学引入“算法初步”，有其积极的教育价值。

关键词：算法初步；教育价值

中图分类号：G633.6文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）09-0045-01

一、算法的概念

“算法”一词中文来源于《周髀算经》，而英文名称algorithm来源于9世界数学家阿尔·花拉子米，原意为阿拉伯数字的运算法则。花拉子米在数学上首次提出算法概念，到18世纪才演变为现在的写法。随着数学的深入发展，计算机的普及，算法被赋予更高的意义与价值，但对于算法的定义，目前学术界还没有统一的定义。

在《Oxford Concise Dictionary of Mathematics》中对算法的解释是：A precisely described routine procedure that can be applied and systematically followed through to a conclusion.即算法是一个精确描述的且具有实用性的程序步骤，可以系统地执行一个结论。

《新课标解读》认为“机械地按照某种确定的步骤行事，通过一系列简单计算操作，完成复杂计算的过程，被人们称为‘算法过程。”

综合来看，算法可以理解为解决某类问题所采取的明确的、有限的方法或步骤。

二、高中数学“算法初步”的课程设置

2003年，我国数学教育第一次把算法引入高中数学课程，“算法初步”安排在高中数学必修三中，课程内容结构如下（以北师大版为例）：

第一节为算法的基本思想。通过简单的例子，使学生对算法有了初步的了解，并能体会算法思想的文化价值。

第二节为算法框图的基本结构及设计，其中算法的三种结构学习为教学重点。使学生对算法在计算机上的实现有初步的了解。

第三节为几种基本语句。重点介绍了条件语句与循环语句，学生能写出一个简单算法的语句。

通过对教材的学习，希望学生体会算法的程序化思想，而不是简单呈现一些算法。在教学的过程中渗透算法思想，注重与信息技术的整合。

三、算法初步的教育价值

“算法初步”自进入高中数学课程，便引起了广大研究者的注意，其教育价值也越来越明显，体现在以下几个方面：

（一）算法思想是高中生必备的一种数学素养

随着人类社会进入信息化时代，信息技术与数学关系更加紧密。算法作为计算科学的重要基础及数学的重要组成部分，在社会发展与科学技术的进步中起着越来越大的作用，算法思想成为现代人必备的数学素养。对于高中生而言，为了适应时代的发展，需要不断提升数学素养，而《新课标》将“算法初步”引入高中数学课程，有利于高中生数学素养的培养与提升。

（二）培养学生思维能力的着力点

算法具有概括性、抽象性和精确性的特点，对中学生而言，从算法的分析，算法的实现到算法的优化的一个过程，就是数学思维的一个提升过程。算法的每一个执行过程都在预设中，并且可以根据当前时刻的活动推算出下一步的活动，设计算法时，不断思考，使得算法最优化，有助于对思维的条理性与逻辑性的培养。高中“算法初步”的引进，是对于学生良好思维能力的培养，也是高中数学课程中对学生思维能力培养的一个着力点，教师可以在教学过程中不断渗透算法思想，进而提高学生的数学思维能力。

（三）实现与高等教育的衔接

算法作为一个全新的课题被引入到中学数学课堂，教师在教学过程中需不断渗透算法思想，并且与信息技术的整合也势在必行。比如在用二分法求方程的近似解，可以用计算机语言实现，如用C语言很容易求得方程的近似解，教师可以在教的过程中，编写算法程序，让学生切实感受到计算机语言的强大功能。而高等教育中，尤其是数值计算类课程及计算机专业课程，需要学生灵活的算法思想及数学头脑，将BASIC等计算机基础语言渗透到高中数学教学中，是高等教育与初等教育的衔接点，实现初等教育与高等教育的接轨。

（四）体现一定的文化价值

算法思想是我国古代数学的主要特征，比如在《九章算术》、《周髀算经》等都蕴含着丰富的算法思想，尤其是《九章算术》开创了中国古代数学构造性和机械化的算法模式，并贯穿于我国古代数学发展的全过程之中，算法思想的发展过程，就是数学文化的形成过程，在现代高中数学中引入算法，其实也是数学文化的吸收与发展过程。

四、小结

总之，高中数学“算法初步”的引进，有着积极的教育价值，教师在教学过程中，需渗透算法思想，培养学生的算法意识，体现算法的文化意义与价值。

（作者单位：延安大学数学与计算机科学学院）

参考文献：

[1]Christopher Clapham.Oxford Concise Dictionary of Mathematics[M].（Second Edition）.New York：Oxford University Press，1996：5.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准（实验稿）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[3]李建华.算法及其教育价值[J].数学教育学报，2004，13（4）：46-47.

[4]费泰生.算法及其特征[J].数学通讯，2004，（7）：2-3.