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为什么“算法思想”是高中数学课程的主线之一?
作者:王尚志 张…    文章来源:整体把握与实践高中数学新课程    点击数:    更新时间:4/16/2007

   (1 算法思想是贯穿高中课程的一条主线。算法思想就是指按照一定的步骤,一步一步去解决某个问题的程序化思想。在数学中,完成每一件工作,例如,计算一个函数值,求解一个方程,证明一个结果,等等,我们都需要有一个清晰的思路,一步一步地去完成,这就是算法的思想,程序化的思想。以前,我们没有给出算法这个名词,但是,我们一直在利用算法的思想。尤其在计算机普及的时代,程序化越来越为人们普遍接受,提高设计“算法的能力”变得很必要了。

     

2 在高中数学课程的设计中,算法分为两部分,一部分是介绍算法的基本思想和基本知识。另一部分是把算法思想渗透到高中课程的其他内容中。

 

3)在高中数学课程中,我们通过以下几个步骤,介绍算法的基本思想和基本知识。

               用自然语言描述算法;

               用框图语言描述算法;

               用基本语句(伪代码)描述算法。

               有条件的地方可以使用程序语言描述算法,并上机操作。

 

4 算法思想可以很好的培养学生的逻辑推理能力。给出一个算法,实际上是给出了一种实现的方法,就是一种构造型的证明或论证。在实验的过程中,算法课程学生是欢迎的,提高了学生的逻辑思维能力。并且,很容易把这样的思维习惯迁移到日常生活中,这正是数学教育所期待的。

 

对于算法的教学,应注意以下几点:

1 突出算法思想,强调解决问题的通性通法,而不去关注问题的特殊技巧。

 

2)通过学生熟悉的实例和数学中的实例进行教学,即案例教学;引导学生动手实践,在做中学习、体会、理解算法的基本思想。

 

例如,在电视台的某个娱乐节目中,要求参与者快速猜出物品价格。主持人出示某件物品,参与者每次估算出一个价格,主持人只能回答高了、低了或者正确。下面 是主持人和参与者的一段对话:

参与者:800元!

主持人:高了!

参与者:400元!

主持人:低了!

参与者:600元!

主持人:低了!

……

如果你是参与者,你接下来会怎么猜?

分析:

如果我们用P表示商品的价格.

由主持人的第一个判断, P0800元之间;

由主持人的第二个判断, P400800元之间;

由主持人的第三个判断, P600800元之间;

根据参与者的猜测,我们知道,首先参与者需要确定商品价格的范围,数学上一般可以用区间来表示,然后报出区间中点,根据主持人的判断,将价格区间缩小一半。

因此,我们知道下一步参与者要猜的数应是700元,根据主持人的判断继续报价。

实际上,我们可以把上述过程概括如下:

1)报出首次价格;

2)根据主持人的判断确定价格区间。

①报价小于商品价格,则继续报出较高价格,如果报出商品准确价格,游戏结束;否则,某次价格P1会大于实际价格P,从而确定商品的价格区间为(P,P1),其中PP1之前报出的价格;

②如果报价大于商品价格,并记报价为P1,则商品的价格区间为(0, P1);

③如果报价等于商品价格,则游戏结束。

 

3)如果游戏没有结束,并设得到的价格区间为(T1,T2)报出价格区间的中点T3

4)根据主持人的判断确定价格区间

①如果P> T3,则商品价格区间为(T3T2);

②如果P< T3则商品的价格区间为(T2, T3);

③如果PT3,则游戏结束。

按照上述方法,继续判断,直到游戏结束。像这样的一系列步骤通常称为解决这个问题的一个算法。

 

 

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