《算法初步》的尴尬处境及教学对策，本文主要内容关键词为：处境论文,算法论文,对策论文,尴尬论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、高中数学引入算法的背景及其教育价值
人类进入了21世纪，在这个以计算机为代表的高度信息化的时代，算法是计算机科学的重要基础，它在科学技术和社会发展中发挥着越来越重要的作用，掌握算法和算法思想也是信息时代对学生提出的一项新要求，是新生代的一项基本数学素养.在新一轮课程改革中，我国高中数学新课程就顺应了时代的要求，将算法列为数学教学内容，并明确指出：算法是数学的重要组成部分，是计算理论、计算机理论和技术的基础.
这一创新性变革的价值是不可估量的.仅就其教育价值而言，算法内容有利于培养学生的逻辑推理等思维能力；算法内容有利于培养学生的理性精神和实践能力.由于算法通常强调的是解决一类问题的通性通法，因此又有利于学生整体地把握数学知识；同时算法内容也有助于学生了解我国古代数学的伟大成就和特点，增强民族自豪感.
正是这块充满无限价值的新增内容，目前在高中数学教学中，处境却异常尴尬.
二、《算法初步》的尴尬处境
1.不同版本教材的算法语言不尽相同
虽然《课程标准》强调，在算法的教学中，重点在于让学生理解和初步掌握算法的基本思想和操作过程，不要将此部分内容简单地上成算法语言课和程序设计课.但是北师大版教材在“信息技术应用”栏目介绍了一些具体程序，第3节《几种基本语句》以BASIC语言为例介绍条件语句和循环语句及大量实例.为了增强此节内容的趣味性，鼓励学生上机尝试，又不得不学习.而人教A版教材使用的是类BASIC语言，信息技术课《算法与程序设计》使用的是Visual Basic（VB）语言.单就北师大版教材而言，部分符号也是混乱不堪.比如赋值符号，《数学3（必修）》教师用书第126页第9题的流程图之第一个处理框内：“i←0”，第130页第2题的第一个处理框内：“x：=a”，同一页第3题的第一个处理框内：“k=1”，同一本教参三种赋值符号并存，其混乱程度由此可见一斑.再如广东省2008年和2009年的算法考题后都加上括号：“注：框图中的赋值符号‘=’也可以写成‘←’或‘：=’”.
混乱的算法符号，对于其他省市可能没有什么影响，但是安徽省皖北地区使用的是北师大版教材，其他地区使用的均是人教版教材，这就使得第3节《几种基本语句》成了摆设，因为全省教材不统一，高考肯定不考.无形之中，算法内容的所谓教育价值也就大打折扣，甚至无从谈起.
2.信息技术老师和数学老师相互推诿
算法内容具有双重身份，既是计算机的，也是数学的.恰恰因为这一点，使得算法教学处境尴尬.信息技术老师说，算法是数学内容，《算法与程序设计》第一节：“在数学课里，我们学习过算法的基本思想和初步知识，学会了运用算法流程图来描述问题求解的过程.”数学老师则说，这一章内容信息技术老师都教过了，我们的任务是能读懂流程图.
本来算法的教学是信息技术老师侧重“算则”，数学老师侧重“算理”的，结果两科老师这么一推，学生亏大了.计算机课上比葫芦画瓢，热闹又低效，而数学课上算法内容所蕴含的深刻数学思想成了纸上谈兵之事，算法的思维模式也没能如期树立.
3.大部分数学教师的算法素养亟待提高
我们知道，《算法初步》里涉及简单的BASIC语言，对于近几年毕业的年轻教师，算法知识没有问题，但对于年长些的教师却是一种挑战.由于年龄偏大，思维模式固定等多种原因，造成他们对新增内容，尤其是算法内容有点排斥，再加上计算机知识的相对匮乏，他们虽然认真细致地研读了教材，也只是达到自己能看懂的地步.许多年长的老师反映，这块内容讲完了也就忘完了，下次还要再学.对于如何把“晦涩”的、“抽象”的内容转化为能让学生容易接受的知识，如何让学生领会算法的思想精髓和优越性，却是一大难题.这也是数学老师把《算法初步》推给信息技术老师的一个最直接的原因.因此，我校许多老教师有的是让学生自学，有的是和年轻老师拼班上课，有的干脆直接推给计算机老师.但是长此以往却埋下深重的隐患，也大大违背了《课程标准》的初衷.
总之，教师在算法教学中的表现不如其他内容，年轻教师不够自信，年长教师力不从心，对算法教学有畏惧心理，课堂上以课本为主，教学循规蹈矩，不敢随意拓展和发挥，课外辅导显得捉襟见肘.
4.《课程标准》与《考试说明》对算法的要求相互剥离
《课程标准》第24页对算法的要求是：
（1）算法的含义、程序框图
①通过对解决具体问题过程与步骤的分析（如二元一次方程组求解等问题），体会算法的思想，了解算法的含义.
②通过模仿、操作、探索，经历通过设计程序框图表达解决问题的过程.在具体问题的解决过程中（如三元一次方程组求解等问题），理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.
（2）基本算法语句
经历将具体问题的程序框图转化为程序语言的过程，理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句，进一步体会算法的基本思想.
（3）通过阅读中国古代数学中的算法案例，体会中国古代数学对世界数学发展的贡献.
2011年安徽省的《考试说明》对算法内容的要求则是：
（1）算法的含义、程序框图
①了解算法的含义，了解算法的思想.
②理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.
（2）基本算法语句
了解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.
对比发现，《考试说明》对“几种基本算法语句”的要求由《课程标准》的“理解”层次降格为“了解”层次，两者类似这种相互剥离的现象比比皆是.因此而带来的直接后果是，第3节形同虚设，很少有老师用心教学，基本都是这样处理：“看看就行了，了解一下”，“不清楚的问信息技术老师”，“高考肯定不考，全省教材不统一，没法考.”甚至部分老师创造性地“整合”教材，把第1节《算法的基本思想》也省掉，掐头去尾，直奔主题——第2节《算法框图的基本结构及设计》，而对此内容的要求也仅仅是“能读懂框图”.
由此可见，对算法知识的评价方式显然影响到教师对算法教学的热情.教师对算法教学的态度势必给学生的算法学习带来负面影响.事实上，在日常的教学中，就《课程标准》与《考试说明》的指导性而言，前者与后者是不可同日而语的.尽管我们欣喜地看到，近几年的高考试卷正在不断贴近《课程标准》，但两者若即若离，之间的距离依然很大，两者相互剥离的现状必须尽快整合，否则会影响新课程改革的效果，也会阻碍教育改革的深入推行.
三、教学建议与对策
1.有自主命题权的省份，最好要统一教材
“一纲多本”是此次新课程改革的最大特色，各个版本对个别概念、定义的叙述，数学符号，部分内容顺序的编排，尤其是计算机语言的选择等等，都不尽相同，这势必影响高考试题的命制，也给全国将来走到一起交流学习的学生（教师）带来不必要的麻烦.这也不符合《课程标准》“构建共同基础，提供发展平台”的基本理念.鉴于此，笔者建议高中教材最好统一（笔者倾向于人教A版教材）.
2.《算法与程序设计》与《算法初步》能否同时学习
我们知道，《算法与程序设计》是在高一第一学期开设的（此时学生哪里学过算法），而《算法初步》则编排在《数学3（必修）》里，绝大多数的学校和老师都是把《数学3（必修）》放在5本必修的最后，甚至一推再推，穿插在选修里学习.这样以后学习算法的两个“螺旋”之间的距离过大，极易在信息技术老师和数学老师间推来推去.所以笔者考虑，能否把《算法与程序设计》与《算法初步》同时开课，数学老师侧重算法思想的培养和算法模型的树立，即重“算理”；信息技术老师侧重算法语言的讲授和上机实验，即重“算则”.这样两种互补互助，协同发展，学生和老师肯定受益匪浅.
另外针对年长教师的现状，备课组可以加强集体研课，帮助老教师“脱盲”.我们老师首先要自己认真钻研，体会和感悟算法的可行性、明确性、有穷性、有效性和普遍性等数值化、程序化和机械化特点，感受算法的优越和精妙，然后再和学生一起学习算法的思想方法，欣赏算法的简洁美.
3.认真研读《课程标准》，教学要到位而不越位
《算法初步》是高中数学新增内容，设置的主要目的是让学生体会算法思想，提高逻辑思维能力.在算法的教学中，不要忘了“初步”，“初步”意味着“浅”，有侧重点，应特别凸显实例的重要性，在解决具体问题的过程中学习和体会一些基本逻辑结构和语句，通过具体实例来说明由数学的算法到计算机使用的算法的过渡过程，从而说明算法的必要性，理解算法各个基本内容（结构、框图、语言等）的作用.重点是算法思想的渗透，算法思维模式的建构，经历运用自然语言、算法框图和基本算法语句解决具体问题的过程，注重算法和其他知识的联系与整合，而不能简单地处理成算法语言课或程序设计课.
4.坚持算法思想的渗透性和算法思维的长期性
算法思想的培养和算法思维的树立是一个长期的工作，不可能一蹴而就.在新课程教材中，算法的内容以两种形式呈现：一是相对集中的《算法初步》；另一种是把算法思想渗透并贯穿于整个中学数学内容之中，许多丰富的层次递进的素材都渗透着算法的思想.如必修系列《数学1》中判断元素是否属于某个集合；《数学2》中判断直线与圆的位置关系；《数学3》中根据输入数据，判断两组数据的相关性；《数学5》中数列求和的计算；选修系列《选修1-1》中用导数判断函数单调性；《选修2-1》中用定积分求面积的计算；系列4中求逆矩阵的计算，用辗转相除法求解一次不定方程的计算等等.随着学生对算法理解和掌握程度的加深，学生学习算法的兴趣和热情势必进一步增强，使得算法思想成为一种潜意识.