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2020-08-06 12:23周喆吴玉珠
数学大世界·下旬刊 2020年6期
关键词:流程图算法结构

周喆 吴玉珠

一、教学内容分析

《循环结构》是江苏教育出版社课程教材研究所编著的《普通高中课程标准试验教科书数学3(必修)》的内容。(1)算法是高中数学课程的新增内容之一,算法的基本知识、方法、思想日益融入当代信息化生活的诸多方面,已经成为现代人应具备的一种基本数学素养。(2)本节课的内容是循环结构,它与顺序结构、选择结构组成了算法的三种基本结构。后两种结构很容易理解,循环结构略有难度,一是概念不易被理解,二是用到函数思想,在理解反映循环过程的循环变量上存在困难。

二、教学过程 (片段展示)

1.创设生活情境,共同感悟概念的形成

情境:在学校的长跑测试中,你每跑1圈,会想是否跑完了全程。如果没有跑完全程,那么又会想离终点还有多远。

问题:现在以万米长跑为例,怎样用算法结构表述上面的过程?

生1:老师,我觉得长跑最累,一圈又一圈,痛苦啊,要用算法表达,困难……

生2:老师,我是看别人跑的,假如操场跑道是400米的,我就在帮他计算,他只需要跑25圈就可以啦,哈哈……

师:呵呵……有经验,有感受!你们讲得都很好,在我们进行长跑过程中,都在重复地操作“跑”这件事,那如何将这个生活问题用数学问题来解决呢,你能用算法描述吗?(给学生鼓励的眼神)

生3:老师,我觉得生2讲得蛮好的,他已经在进行判断,如果说达到了10000米,或者说跑到了25圈,就结束了,否则一直跑,直到满足条件……

师:太棒了,如果我们给出一个判断条件,在这个基础上进行重复操作,一旦超出了这个条件,我们就结束操作,很好啊……

(边讨论,边引出循环结构的概念,并引导学生将实际问题转为数学问题,用流程图表示,通过先判断,后操作,引出当型循环)

生5:老师,你是先判断,后跑步,可我们平时是先跑上一圈,两圈……然后再想有没有结束,能不能也用流程图表示啊?

师:可以啊,我们试试看……(引出直到型循环)

【设计意图】通过学生身边的小事(万米长跑),激发学生探索问题的热情,通过他们课前的预习以及课上的相互交流,体会出循环结构的概念及其两种形式。此环节旨在培养学生自主探索问题的能力,感受和体会算法思想在解决具体问题中的意义,讓学生充分感受到数学来源于生活,既体验了生活的乐趣,又上升到数学的高度。同时,在学生遇到问题时,不断地鼓励他们,唤起学生良好、积极的情感。

2.合理利用书中例题,突出重点、突破难点

例1:写出1+2+3+4+5的一个算法,并画出流程图。

学生所画出的流程图千奇百怪,一方面说明了他们对流程图表示上的不理解,另一方面也暴露出他们在思考该算法过程的不严谨性。为此,教学中,利用实物投影,展示、对比学生的做法,并让学生大胆说出自己的想法及困惑。

在对初始值以及判断条件时,同学们逐步认识到方法的多样性。并逐步对“当型结构”有了一定的了解。

生:老师,虽然这种形式我是认识了,但在赋值,先处理S再处理I,后者先处理I,再处理S总有点不确定……

师:或许我们可以验证下,证明自己的判断。

生:老师,我来试试……(将S与I摆出来,进行对应,求值判断)

师:太棒了!摆事实说话,非常好的方法,同学们也试试看……

师:刚才我们讨论了“当型结构”,能否用另一种循环结构来描述上述问题呢?

……

和同学们一起,探讨出“直到型”结构。

师:同学们做得很棒,那通过前面知识的学习,你们对循环结构有所认识了吗?

生:循环结构其实就是“重复结构”,它的两种形式可以互相转换。

生:老师,不仅可以转换,而且在处理同一个问题时,它们的判断条件是相反的。

生:嗯,还有就是验证,老师,我觉得验证的功效真大,把对初始值、循环体以及判断条件的不肯定到最后的确定,威力无穷……

【设计意图】充分发挥学生自主学习,合作学习的能力,通过辩、争、论、评再次区分出循环结构的两种形式,让学生进一步读懂流程图,思考确定循环结构的三个关键点以及流程图的功能,最后通过学生的归纳总结,进一步强化对循环结构的理解。既突出了重点,又突破了难点,培养他们发现问题、解决问题、归纳问题的能力。

【教学反思】本节课学生刚接触循环结构,“算法”概念本身抽象,流程图要求严谨,循环结构是流程图中最难的一种结构。因此在上“循环结构”这节课前,鼓励并指导学生按提纲预习课本,对其知识点有所了解。同时考虑到实际学情,在上本课时,我将内容设置上尽量做到易懂、有趣,目的是激发学生学习数学的热情,增强学生学习数学的信心。比如:在开始的情境创设中,我引入了“万米长跑”这一学生熟悉的实际问题,从身边的小事出发,激起学生的学习兴趣;在要求学生画流程图之前,我画下了本节课浓墨重彩的一笔,和学生共同探讨循环结构的特点,引出用验证的方法来理解流程图的功能,学生通过讨论、比较、验证,意识到这样的方法给他们的解题带来了很大的方便,既可以准确地画出流程图,又能够根据流程图确定其功能以及计算出结果。本节施教过程中,基本完成设计构思,教学效果良好,但仍有一些不足之处,比如将累加器、计数器放在第一课时中讲,造成学生对“循环体”的理解产生混淆;对判断条件的确定“i≤?和i<?”存有一定的疑惑;同时,部分学生对于验证工作不够重视,导致求值、画图出现问题。这是我今后需要注意的地方。

教育家第斯多惠指出:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”作为高中数学新授课内容,如何将其更完美地展现给学生,还需要大家共同努力。

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