浅谈算法在高一数学与信息技术中的整合由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“高一数学算法初步”。
浅谈算法在高一数学与信息技术中的整合2010级计算机本科（2）班 杨苏霞
摘要: 算法，是计算机科学中程序设计的“灵魂”，在中学信息技术教学中，算法的教学一直是教学内容的一个重难点内容，也是学生颇为感兴趣的内容。从2010年开始，在新课改的精神下，我省高中数学教材中引入了算法的内容，其中在《数学（必修）3》教材的第一章就是算法初步，该模块的算法内容与高中信息技术学科算法模块内容有相通之处，但是两门课程的教学时间安排、任课教师之间的沟通等都存在很大问题。我认为如果进行教学内容的必要整合，定能实现教育资源与教学效果的优化。
关键词:信息技术教学 数学教材 课程整合 算法 程序设计
2010年开始，甘肃省实行高中新课程改革，信息技术和数学必修3两门学科出现了重叠的“算法”教学内容，而信息技术算法教材编写明显滞后于新课程改革要求，同时，数学教师与信息技术教师之间缺少必要的沟通桥梁，教材之间缺少统一的标准。纵观历年的数学高考题，试题只关注算法的流程图，不涉及具体的代码，历年高考题的考查点也基本固定，如最喜欢考查程序三种基本结构中的“当循环”语句结构，考查的知识点主要是循环中累加器和计数器变量，这种出题模式很容易被取巧的学生掌握“应试”技巧。但这类算法试题过分关注理论，并不能达到利用算法解决问题。
《算法与程序设计》是高中信息技术选修课程，学习算法与程序设计就是要使学生在原有基础上进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用，能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。在本模块的教学，应注意与学生已有相关知识的衔接，要强调理论与实践的结合，要循循引导学生，激发他们的学习兴趣，引导学生注意寻找、发现身边的实际问题，进而设计出算法和计算机程序去解决这些问题。无论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法，信息技术教材往往是以程序设计为最高要求，算法是程序设计的一个步骤，这个步骤只要做到心中有数，就不一定在用流程图或者伪代码来描述了，因为教材没有强调算法的描述，教师在讲课时也不会要求学生用流程图或者伪代码去写算法，只是用自然语言描述一番，就开始用程序设计语言来编程了。这样一来，信息技术课程忽略了对学生如何写算法的严格训练，学生往往难以写出正确的算法，而只是知其大概，中学教材中的编程较为简单，学生还能应付，如果是难的问题，学生往往不知如何下手了。其实，算法是程序设计的“灵魂”，它独立于任何具体的程序设计语言，一个算法可以用多种编程语言来实现。学习计算机，掌握算法比掌握某种具体的编程语言更重要、更本质。计算机科学中的创新，主要就是算法的创新。在数学教材中，算法的教学关注的是算法对问题的抽象过程和算法的构建过程。在教学过程中，使学生着重理解算法的“算理”，同时体会算法的程序性、明确性、有效性和有限性等特点，强调学生学会用流程图和伪代码来设计和描述算法，以解决实际问题和与人交流，发展有条理的思维和表达能力，提高逻辑判断能力。两门学科在算法教学上的差异性其实是可以互相补充的，如果进行教学内容的必要整合，定能实现教育资源与教学效果的优化。新课程理念下高中信息技术与数学的整合不再是单纯的信息技术作为技术支持，而是教学内容上的融合、教学方式和学习方式的变革。它的最高境界是信息技术教学与数学教学的相互配合、相互推动，信息技术教学培养学生信息素养的同时有利于提高学生的逻辑思维与发散思维能力，数学教学培养学生算法思想，提供信息技术应用的平台
那么如何将两者整合呢?我从以下几个方面来谈谈算法教学的整合。
一、充分发挥数学学科的引领作用
算法的内容主要在选修教材中，而目前全省的高中学校在使用选修教材时大多数不选用算法与程序设计(选修)这本教材，因为学生普遍反映这部分知识难学，再加上高考对信息技术的要求不高，学生不愿意占用过多的时间去学习它。这样一来，学生在信息技术这门课中将不会学习到算法方面的知识，短期内这种状况是很难改变的。算法是计算机科学的核心，没有算法，计算机的存在也就失去了意义，又怎么能不在信息技术学科中学习算法呢?一个比较好的方法能让学生在信息技术学科中学习算法，那就是修改信息技术基础(必修)教材，改变教材知识点面面俱到，而都是蜻蜓点水的特点，参照数学教材中算法部分的内容，在信息技术教材中加强算法基础知识的内容，发挥信息技术学科中算法的专业性特色，起到对数学学科中算法的补充和引申作用，让学生深刻地理解算法思想与程序设计。
案例一：求等比数列前N项和
这是高一数学必修(5)中的教学内容，其中例3：估计函数y9x在第一象限的图像与X、Y轴围成的面积，题目中将X轴上的区间分成了N等份，从各分点作Y轴平行线与函数图像相交，再从各交点向X轴作X轴平行线，从而构成N-1个矩形。用N-1个矩形面积之和估计图像在第一象限与X、Y轴围成的面积S。题目中给出了一个求N-1个矩形面积的VB源程序。要求学生读程序回答：
1、指出其中的变量都表示什么？
2、当N=6、11、16时面积之和？
3、试总结各小矩形面积之间的规律。
面对这个题目有两种情况，一是学生有程序设计基础，能够读懂程序，那下面的问题也就迎刃而解了。另一种情况是学生读不懂程序，要想使教学正常
2进行，数学教师就要先带学生读程序，然后再引导学生解决后面的问题。很多教师报怨说数学课都成了信息技术课了，其实不然，首先数学教师对于程序的处理重在读以使教学正常进行，而且在读的过程中必须结合流程图，这些也是数学的教学内容。其次学生会惊奇于数学教师讲VB程序，会增加教师的个人魅力值。再次，这样的一个过程也为信息技术教学做了铺垫，触动了学生想进一步了解程序的动机，信息技术教学应用这类的实例也可弱化算法的讲解，着重于算法的具体程序实现上，事半功倍。
二．用程序设计语言来实现数学中的算法设计
数学中的算法多是解决数学中的问题，和计算、讨论有关，学生在写出算法后，只是知道了问题的解决方法，至于这个算法能否实现，学生没有感性认识。在信息技术教学中，设计算法的校本化课程，在课程中融入适当的数学题目，这些题目的算法可以简略带过，因为数学课上已解决，然后通过上机编程来实现这些题目的算法。如果能通过程序设计将这些问题的算法实现，对学生来说，就实现了问题的提出、算法的设计和程序设计这一完整过程，这将是一件非常有成就感的事情，会进一步激发学生的学习兴趣。这样，既改变了学生对信息技术课不够重视的态度，又能促进学生对数学算法的学习和吸收，既整合了教学资源，提高了教学效果，又节约了教学成本。
案例二：解析算法
这是高一信息技术选修模块《算法与程序设计》中的教学内容。解析算法是：指用解析的方法找出表示问题的前提条件与所求结果之间关系的数学表达式，并通过表达式的计算来实现问题的求解。
解析算法比较适合解决计算问题，所以选择高一数学必修（5）中“计算国际象棋棋盘上的麦粒”为实例，计算第n个棋盘格上的麦粒数及前n个棋盘格上的麦粒总数。对于这个精典的等比数列问题，学生很快对号入座的找出了首项a1=
1、公比q=
2、第n个棋盘格上的麦粒数是数列通项an=2n-1, 前n个棋盘格上的麦粒总数即数列前n项和sn2n1。找出表达式后画出程序流程图，然后设计界面，编写程序代码。本节课重在对解析算法的理解及算法的程序实现。对于等比数列本身则不是关注的重点，它的引入是为了让学生理解“解析算法”。这个例子的运用不但使学生理解了解析算法，同时学生在另外的环境中与数列有了一次亲密接触，加深了对等比数列的认识，是双赢的结合。
三．关于整合的几点思考
1、不要过分关注整合的形式
以前整合型课多出现在公开课上，以前我们过于关注整合的形式，而对教与学的效果反而轻视了，这是本末倒置。经过理性的反思“为什么要整合？”，终究是为了提高学生的学习效果，为了激发学生的兴趣。所以只要是能达到这个目的，大可不必太关注整合的形式，不要将课程整合的门槛定得太高，评价整合的唯一标准应是“教与学的效果”。而且实现教育信息化是一个长期的过程，是一个潜移默化的思想渗透过程，不可急功近利。
2、注意学科间的配合目前的课程整合过于强调信息技术的工具性、辅助性，忽视了信息技术的科学性、思想性，这对信息技术教育产生了负面的影响。课程整合应该注意相互间的促进。这要求教师在备课时要突破学科的界限，多关注学生在学什么、做什么、关注什么？从而找到与学科融合的切入点，摆脱被动的工具性角色，在潜移默化中让学生认识到信息技术不只是技术，它是一种科学。
3、注重协作的有效性 新课程改革强调对学生协作能力的培养，所以只要有公开课就少不了学生的协作学习，然而大多是形式化的无效合作。原因主要有两方面，一是任务的设计多为结构化、封闭性的知识，不适合学生的协作探究。二是教师对协作学习的管理不到位，要么管得太多，学生没时间和空间去探究协作，要么管得太松，引导不够，学生大部分时间不是在完成任务上。所以要实现成功的整合，必须突出学生的主体性和教师的引导功能。让学生在一种有序的环境中进行协作探究。
总之，新课程理念下的信息技术与数学整合，是一种双向的相互促进的整合，而不是只重形式的假整合。新课程改革后的教学内容体现了学科之间的融合，这为课程整合的推进提供了前提，所以我们教师关注的面一定要广，以寻求最佳的整合切入点，早日实现教育信息化。【参考文献】
1．徐福荫 李文郁主编的信息技术（必修）《算法与程序设计》广东省出版社 2006 2．柏永红 何昊《新课程理念下高中数学与信息技术的有效整合初探》 2006-10-12 3．黄荣怀《信息技术与教育》北京师范大学出版社 2002 4．张淑梅《数学（必修）3》 人民教育出版社 2007
