算法多样化的意义
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关于计算教学中算法多样化和算法优化算法多样化和算法优化是计算教学中非常重要的两个方面。
算法多样化强调的是引入不同的算法思想和方法,以培养学生的多样化思维方式,增强问题解决能力;而算法优化则着重于提高算法的效率和性能,让学生学会如何改进和优化已有的算法。
一、算法多样化1.引入不同的算法思想:计算教学应当引入多种算法思想,如分治算法、贪婪算法、动态规划、回溯算法等。
通过学习不同的算法思想,学生可以理解不同问题的解决方法,提高他们的问题解决能力。
2.鼓励学生使用不同的算法:在教学过程中,教师应鼓励学生尝试不同的算法解决同一个问题。
通过比较不同算法的优缺点,学生可以了解到算法的多样性,并学会选择最适合的算法来解决问题。
3.培养创新思维:算法多样化还可以培养学生的创新思维。
教师应通过激发学生的兴趣,引导他们主动尝试不同的算法思路,并鼓励他们针对实际问题提出自己的解决方案。
二、算法优化1.理解算法的时间复杂度和空间复杂度:学生需要理解算法的时间复杂度和空间复杂度,明确算法在时间和空间上的开销,从而在实际问题中选择合适的算法。
2.利用数据结构优化算法:数据结构是算法的基础,学生应学会使用不同的数据结构,如数组、链表、树、堆等,来优化算法的效率和性能。
3.考虑实际问题的特点:在进行算法优化时,学生需要根据实际问题的特点来选择和设计算法。
例如,可以利用问题的特殊性质来剪枝,减少计算量。
4.学习常见的算法优化技巧:学生应了解一些常见的算法优化技巧,如分支限界、动态规划、贪婪算法等。
通过学习这些技巧,可以在解决问题时寻找更加优化的算法。
算法多样化和算法优化在计算教学中具有重要意义。
算法多样化可以培养学生的创新思维、问题解决能力和多样化的思维方式;算法优化可以提高算法的效率和性能,培养学生的优化思维和工程实践能力。
通过充分发挥算法多样化和算法优化的作用,可以提高学生的计算能力,培养他们成为有创新能力和解决实际问题能力的计算人才。
算法的价值与意义
算法的价值和意义主要体现在多个方面。
首先,算法可以提高代码质量和性能。
通过优化操作,算法可以使程序在运行时更加高效,这有助于程序员更好地理解和优化代码,从而提高代码质量。
此外,知道如何采用优秀的算法可以帮助程序员在软件开发方面做出更好的决策,快速、经济地完成任务,缩短开发周期,加速项目上线和发布。
其次,学习算法可以扩展程序员的工作机会和范围。
在人工智能、大数据等领域,算法是不可或缺的知识,具备深入理解和掌握算法能力的程序员可以轻松地在这些领域拥有更多的机会。
随着企业对算法技能的重视,掌握算法技能的程序员将更有可能得到优质的工作机会和更高的薪资。
此外,算法还有重要的社会价值。
算法能够降低公众筛选有效信息的社会成本,通过对用户的年龄、职业、兴趣爱好、网络行为与时空环境等关键信息的统计分析,实现对用户的精准分发和有效供给。
这极大地改善了公众需要付出高昂的时间和经济成本来筛选信息的问题,满足了公众对于信息和服务的分众化需求。
同时,算法也在不断建构和重塑着既有的网络群体关系。
通过后台信息匹配、技术调节与资源控制等方式,算法帮助用户发现、连接起具有相似观点或共同兴趣的其他共同体关系,强化了既有群体边界的同时,也促进了新的共同体关系的形成。
综上所述,算法的价值和意义体现在提高代码质量和性能、扩展程序员的工作机会和范围、降低信息筛选的社会成本、塑造网络群体关系等多个方面。
因此,学习和研究算法对于程序员以及整个社会都具有重要的意义。
四年级数学上册教学总要求
四年级数学上册教学总要求主要包括以下几个方面:
1. 培养学生的数感:通过解决实际问题进一步培养学生的数感,增进学生对运算意义的理解。
2. 重视口算和估算:应加强学生的口算能力,同时鼓励他们进行估算,以培养他们的数学思维和解决问题的能力。
3. 算法多样化:鼓励学生探索不同的算法,培养他们的创新思维和解决问题的能力。
4. 联系实际:使学生能够从实际问题中抽象出数量关系,并运用所学知识解决问题。
避免将运算与应用割裂开来,避免对应用题进行程式化训练。
5. 探索现实世界中的问题:引导学生探索现实世界中的问题,增强他们的数学应用意识。
6. 几何知识:使学生通过观察、操作、推理等手段认识简单的几何图形的形状、大小、位置关系及变换,并注重发展他们的空间观念。
7. 大数的认识:经历收集日常生活中常见大数的过程,感受学习更大数的必要性,并能体验大数的实际意义。
认识亿以内数的计数单位,了解各单位之间的关系,并会正确读、写;能比较亿以内数的大小;掌握万、亿为单位表示大数的方法;认识近似数,能求一个数的近似数,能对大数进行估计。
8. 乘法计算:理解三位数乘两位数乘法的计算方法,并能正确计算,会运用所学知识解决一些实际问题。
9. 探索数学规律:掌握计算器的运用方法,会利用计算器探索一些数学规律。
这些要求有助于学生在数学学习上得到全面发展,提高他们的数学素养和解决问题的能力。
浅谈对小学数学中算法多样化的认识经过多年的小学数学教育工作,及本次的网络学习。
我是这样认识小学数学算法多样化的:一、算法多样化的含义是指:是指计算方法的多样化,即对同一个计算问题运用不同的方法来解决。
按照这样的教学,不仅可以有利于培养学生独立思考的能力,有利于学生进行数学交流,而且有利于因材施教,发掘每个学生的潜能。
这样的教学不但使得每个学生都有成功的愉悦,而且能使不同的人学到不同的数学。
二、算法多样化的具体体现:教学35+2(两位数加一位数)师:35+2的得数是多少呢?你能与小组同学用小棒来摆一摆吗?小组合作交流,汇报结果。
生:用小棒点数的方法算:35根、36根、37根。
生:先摆35根小棒,再摆2根小棒,计算方法是先用5根小棒加上2根得到7根小棒,再和3捆小棒合起来是37。
生:35里面有3个十和5个一,35加2也就是再加上2个一,把5个一和2个一合起来是7个一,再用3个十加7个一是37。
板书:3 5 =37/ \30师生小结:先算5+2=7,再算30+7=37。
三、通过上述的教学片段可以总结算法多样化作用:1、算法多样化有利于全体学生的主动参与素质教育的本质应该体现在面向全体学生和全面发展上,而每个学生发展的关键是要在教与学的活动中给每个学生提供参与机会,使他们在参与中得到发展。
算法多样化就为学生提供了这样的参与机会。
无论程度如何,都会给学生带来快乐,这种快乐感使学生心甘情愿继续去寻求更多、更好的问题,而没有无可奈何的被迫练习的感觉,这样的参与带有极大的主动性,每个学生在这样的参与中都得到更好的发展。
2、算法多样化,为学生的数学交流提供了很好的条件计算方法多样化,不同的学生常常找到不相同的解题策略,这种不同是由学生不同的生活经历,不同的知识能力水平造成的。
正是这种差异的存在,为学生之间。
3、算法多样化,有利于因材施教,发现每个学生的潜力. 这样方式的教学,使得智力水平相对较差的学生也能着手解决问题,品尝成功的喜悦,而对智力水平较好的学生来说,也有充分施展成功才华的空间。
“算法多样化”的背后——兼论数学教学的真实意义吴亚萍随着社会的进步和人们对数学教学观念认识的发展,许多教师已然能够认识到传统的数运算教学的不足。
这种传统的教学观念就是一味地强调通过大题量的操练,以达到学生运算技能和考试分数双重提高的目的。
在传统教学观念的影响下,学生被淹没在大量重复操练的题海之中。
机械枯燥的练习成为影响学生思维发展和提升的主要障碍。
为了改变这种状况,国家数学课程标准提出了大幅度调整教学内容和改进数运算教学的实施要求。
具体地说,就是删减繁琐运算的教学内容,以及在数学运算教学中提倡“算法多样化”。
教学内容的调整在一定程度上确实为师生进行数运算教学的改革探索提供了时间和空间的保证。
对于教师来说,他们有可能从仅仅关注教案完成的教学转换到关注和针对学生学习状态教学;对于学生来说,他们有可能从大题量和高密度的机械运算中解放出来,有时间来思考和分析问题解决的各种条件、不同方案,以及在多种方案中作出恰当的选择。
教学内容的减少意味着教学时间的相对增加,那么这部分相对增加的教学时间是否得到了高效的利用?教师又是怎样来理解认识和实施“算法多样化”的教学呢?时下的数运算教学中的算法是否当真“多样”了?怎样才能让学生从掌握一种统一的标准化的算法真正转变为掌握灵活多样的算法呢?这种“算法多样化”的教学是否起到了促进学生逻辑推理发展和思维品质提升的作用?这些问题既是绕不过去也是改革必然遇到的,更是我们必须做出回答的。
为此,本文围绕这些问题展论述,揭示算法表面“多样”的背后所掩藏的真实问题,对这些问题提出重建的设想,进一步探讨如何真正地实现教学的“算法多样化”,以及面对学生“多样”的算法,我们的教学应选择怎样的价值追求,与此相应又该做出怎样的积极回应。
(一)数运算教学中的“算法多样化”可以说是一个“仁者见仁,智者见智”的问题。
然而,现实中对“算法多样化”的实践却表现出基本趋同的教学状态。
下面的“百以内加法”的教学过程是其典型代表的反映:首先,教师提出问题:29+17这一题你们是怎样计算的?学生围绕问题或独立思考,或小组讨论,形成问题解决的方案。
怎样理解算法多样化《现代教育》的基本理念是“以学生的发展为本”,既要面向全体,又要尊重差异。
《数学课程标准》也指出:“由于学生生活背景和思考角度不同,所使用的方法必然是多样的,教师应尊重学生的想法,鼓励学生独立思考,提倡计算方法的多样化。
”可见,算法多样化是学生个性化学习的一个有效途径。
我认为要明确以下几个问题:1、明确“算法多样化”与“一题多解”是有区别的。
“一题多解”是面向个体,要求每个学生掌握多种算法,尤其是中等以上水平的学生,遇到同一道题可有多种思路多种解法,目的是为了发展学生思维的灵活性。
算法多样化是指群体算法的多样化,每人可以用自己最喜欢或最能理解的一种算法,同时在群体多样化时,通过交流、评价可以吸取或改变自己原有的算法,在教学中不应该也不能要求学生对同一题说出几种算法,否则只是增加学生不必要的负担;算法多样化本身并非目的,它反映的是探索算法的客观过程;通过算法多样化的“求异存同”的过程,丰富和发展学生的各种思维表象,从而达成学生发展思维并主动优化各自算法的目的。
2、倡导算法多样化是否还需要算法优化?认识:最优算法是存在的,不过每个人心目中的最优算法是不同的,在不同的阶段,最优算法也是在发展变化的。
要让学生经历算法优化的过程。
曾经看到一些低年级的计算课上,讨论一道计算题,出现了10种、20多种的算法,教师还一个劲儿地给予鼓励,临下课时,只简单地说了一句:“你们可以用自己喜欢的方法来算。
”其结果是班上思维迟缓的一些学困生确是眼花缭乱、无所适从,产生了干扰。
这种情况是不是我们鼓励的个性化呢?我认为不然。
数学是讲“优化”的,算法“优化”的含意是要求寻找最简捷、最容易、速度快的方法。
诚然,在多种算法中,有的并不见得有优劣之分,如20以内退位减法,无论是用“破十”“连减”或“用加算减”的方法,都很难说孰优孰劣,儿童完全可随自己的经验进行选择;又如长方形周长的求法,有的愿意用“(长+宽)×2”的方法,有的则用“长×2+宽×2”的方法,学生喜欢用哪个就用哪个。
请举例谈谈对“三算(估算、口算和笔算)结合教学”的认识。
《义务教育数学课程标准》指出:“加强口算,重视估算,提倡算法多样化”,“估算在日常生活中与数学学习中有着十分广泛的应用,培养学生的估算意识,发展学生的估算能力,让学生拥有良好的数感具有地分重要的价值。
”因此,作为一个小学数学教师,我们有必要有义务全面发展学生的计算能力,做好做强估算教学。
让口算、笔算、估算并驾齐驱,三算鼎立。
而在实际的教学中,普遍存在的现象是教师只重视和加强对口算和笔算的教学,忽略或淡化估算的教学。
由此造成学生面对现实问题情境时,学生只会用口算和笔算去思考解决问题,而没有意识或不会用估算去寻求解决问题的办法。
因此,教师在面对贯穿数学全过程的“计算”时,首先要形成对三算的正确认识,协调好、处理好三者之间相互依存、缺一不可的关系。
一、正确定位看“三算”(一)掌握口算口算是一种不借助于计算工具,不表达计算过程而直接通过思维算出结果的一种计算方式,它具有快速、灵活的特点。
口算是计算能力的一个重要组成部分。
首先,口算是笔算、估算的基础,笔算和估算能力是在准确、熟练的口算能力的基础上发展起来的,没有一定的口算基础,笔算、估算能力的培养就成了无源之水,例如:一个学生没有掌握3+8=?的口算,那么笔算53+28=?是无法应对的,对于估算也是同样的。
其次,口算由于其简洁、便利不需要携带任何工具而能直接算出结果,因此在日常生活、生产和科学研究中应用极其广泛。
而且,计算的合理、简捷、迅速、正确也反映了一个人的数学素质。
在发扬我国重视基本口算的优良传统的基础上,九年义务大纲明确提出“适当加强中、高年级的口算”,要求能比较熟练地进行简单的小数四则和分数四则口算。
义务教材把作为笔算基础的基本口算放在笔算之前教学,而一些较难的但又不是最基本的口算,则放在笔算之后教学,以便进一步提高学生的口算能力。
例如:20以内的加减法是加减法的重要基础,只教口算。
100以内的加减法中,两位数加、减一位数和整十数,如“27+6”“27+30”是笔算的基础,也是进一步学习口算的基础。
178谈小学数学教学中的算法多样化★ 徐纪荣数学计算的算法多样化是新理念的一个重要理念。
《数学课程标准》指出“由于学生生活背景和思考的角度不同,所使用的方法必然是多样化的,教师应尊重学生的想法,鼓励学生独立思考,提倡计算方法的多样化。
”算法多样化是《数学课程标准》所倡导的新理念,它要求学生在研究数的基本运算方法的同时,形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,达到发展思维、培养创新精神的目的。
这也意味着计算教学的改革,意味着课堂教学中把思考还给学生,意味着学生学习方式的转变。
不同的学生有不同的思维方式、不同的兴趣爱好以及不同的发展潜能。
提倡算法多样化,就是允许学生思维方式的多样化和思维水平的不同层次,尊重学生多样化的独立思维方式,鼓励和提倡个性化的学习。
算法多样化与培养学生的创新能力,是一个和谐的统一体,实施算法多样化是培养学生创新能力的主要途径之一。
因而有学者提出,计算教学不仅培养计算机能,还要培养推理计算的能力,强调算法思维的多样性。
几年来我校研究的课题有很多,其中我们组研究的算法多样化就积累了不少经验和做法。
一、如何加强学生计算能力的培养1、激发学生计算的兴趣,变被动为主动单纯的计算练习枯燥无味,容易让学生产生厌烦情绪。
所以,可采用多种形式的练习组织形式,激发学生学习兴趣,变被动为主动。
2、培养学生良好的计算习惯书写要规范。
良好的计算习惯的培养从书写开始。
从平常教学实践来看,许多学生正是因为书写格式不规范导致错误。
规范的书写格式可以表达学生的运算思路和计算方法、步骤,防止错写、漏写数字和运算符号,提高正确率。
要求学生做到一看、二想、三算、四查。
要求学生在抄题和每步计算时认真核对,引导学生在做题时先审题,弄清算理,看有没有更简便的方法,再认真书写计算。
最后,就是要验算,验算是一种能力,也是一种规范。
计算完,要认真检查计算的方法是否正确,数字、符号有无写错等。
最好的方法是让学生换个思路进行验算。
算法多样化的意义
算法多样化,理解为解决问题的方法或策略。
针对题型的不同,又有不同的说法。
针对计算题的算法,称为计算方法。
对判断题而言又称为判断方法。
对于应用题称之为解题方法。
对于作图题称之为作图方法。
……
鼓励算法多样化是小学数学课程标准中提出的要求。
《课程标准(实验稿)》中第一学段(1~3年级)和第二学段(4~6年级)分别是这样描述的:“鼓励算法多样化。
”(p53~54);“鼓励解决问题的策略多样化。
”(p66~67)。
算法多样化有意义吗?为什么要鼓励算法多样化?从一方面说有消极的意义。
解决一道问题时,有一种方法就可以解决,既省事又省力,何必要费力去探讨不同的算法,终究是殊途同归的。
从另一方面来说是又有积极的意义。
积极的方面大于消极的方面。
主要体现在以四个方面。
一、体现了知识的形成过程
都说数学具有高度的抽象性。
就是因为在现实世界中,我们找不到它的具体的样子。
《课程标准(实验稿)》中这样定义数学:“数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成的方法和理论,并进行广泛应用的过程。
”(p1)
这就是说,数学就是一种方法和理论,它是从现实世界中抽象出来的,不是凭空想象的。
这种方法和理论也不是一个人一下子就概括出来的,而是经过很多人经过很多次的实践逐渐抽象概括出来的。
而且,随着人们对客观世界认识的不断加深,这种方法和理论也在不断的完善。
今天认为是最完美的方法和理论,未必就是将来最完美的方法和理论。
现实世界中存在很多的问题,因而形成的方法和理论也很多。
对于一般人而言,要想机械的记住这些方法和理论真是很难,即使记忆力再好,也不可能记住所有的方法和理论。
就是能多记一点,那又有什么用呢?只不过是一本活字典罢了。
“授人以鱼,不如授人以渔。
”这句话耳熟能详。
改一下,“不但要授人以鱼,还要授人以渔。
”也就是说,让学生掌握数学知识,不光要记住这些方法和理论,还要让学生掌握这些方法和理论的形成过程。
以此为基础,推陈出新。
在数学教学中,数学知识的学习都是通过解决一个个具体的问题来实现的。
在解决这些问题的时候,不要先教给学生解决的方法,而是让学生去自主解决。
独立思考,有的可能找不到解决的办法,这也正常。
也有的能找到解决的办法。
解决的办法有可能一样,也有可能不一样。
这就产生了算法多样化。
这些算法中也有可能存在错误,这都不是最重要的,重要的是体验。
有了这个体验,再就容易理解接受书中提供的方法和理论,或者再创出比书中更好的新的理论。
这不是不可能的。
因此说,算法多样化体现了知识的形成过程。
二、尊重学生的个性差异
学生的个体之间存在着差异性,表现为认知方式、思维策略、认知水平、学习能力的差异。
由于这个差异性必然导致学生解决问题的方法的差异。
既解决一个问题时,会出现算法多样化。
允许鼓励算法多样化,正是尊重学生的个性差异,满足不同学生的学习需求。
例如:小学数学北师版一年级下册第五单元加与减(二)第一节图书馆(进位加法(一))P49例题:探索两位数加一位数28+4=?有以下几种解法:(1)图示法。
使用小方块或小棒的实物图。
(2)使用计数器。
(3)口算法:8+4=12 20+12=32 (4)笔算法:用竖式计算。
(5)简算法28+2=30 30+2=32(6)想大数,数小数,一个一个顺次往下数。
每个人思考问题的角度不同,就产生了多样的算法。
算法的多样化正好可以满足不同层次的学生的学习需要,使不同层次的学生都有不同程度的发展。
《课程标准(实验稿)》在不同的学段分别指出:(第一学段1~3年级)“由于学生生活背景和思考角度不同,所使用的方法必
然是多样化的,教师应尊重学生的想法,鼓励学生独立思考,提倡计算方法的多样化。
”(P53)(第二学段4~6年级)“教学中应尊重每一个学生的个性特征,允许不同的学生从不同的角度认识问题,采用不同的方式表达自己的想法,用不同的知识与方法解决问题,鼓励解决问题策略的多样化,是因材施教、促进每一个学生充分发展的有效途径。
”(P66)因此,算法多样化尊重了学生的个性差异。
三、培养了学生的创新能力
创新能力就是想别人没有想到的。
学生经过自己的独立思考、自主探索出来的算法的过程就是一个创新的过程。
创新并不是闭门造车,是集大家的的智慧于一体。
曹冲称象的故事就是一个很好的例子。
曹冲之所以能够想出这么巧妙的办法,是因为他从别人的称象方法中受到了启发。
一种方法,是造一杆大秤,在当时的条件下,没人拿得动。
这方法行不通。
另一种方法,把象宰了,分成块称,化整为零,虽然这种方法可行,但是代价太大,这也行不通,但是这里已包含了化整为零的思想。
曹冲正是受到化整为零的启发,利用了水的浮力原理,把大象换成了等量的石块,这样就不用宰象,又把大象化整为零了,就称出来了大象的重量。
想法非常的巧妙,这就是创新。
所以首先要学习书中提供的方法,在学习之后,再思考有没有更好的方法,这才是创新。
也少走弯路,否则,别人都研究出来的成果你还不了解,偏偏要自己思考,这样得到的自认为是创新的东西,却未必是新的。
其实提供多样的算法,就是要给学生一个启发,教给学生思考的方法。
四、提高了思维的严密性
数学的一个特点是体系的严谨性,数学思考能力的更高层次是思维的严密性,然而,百密一疏,总有想不到的地方。
算法多样化的更重要的意义是可以提高思维的严密性。
例如:北师版小学三年级下册教材中有这样一道思考题。
一张长24厘米,宽15厘米的长方形纸,最多可以剪出多少张边长为2厘米的正方形?解法一:24×15=360(平方厘米) 2×2=4(平方厘米) 360÷4=90(张)解法二:24×15=360(平方厘米)360÷2=180(张)乍一看,第一个对,第二个错了。
看看参考书中的参考答案解法三:通过画一画的办法。
按2厘米的距离分,把24厘米那条边分成12份,15厘米的分成7份还剩1厘米。
这样就得到了12×7=84(张)。
到这时,就会发现解法一也错了。
只从面积上考虑,忽视了形的问题,导致了剩余部分的组合情况。
如果把剩余的部分去掉再算就可以了。
调整解法一:24÷2=12(张)15÷2=7(行)……1(厘米)12×7=84(张)这样算就正确了。
通过上面的例子,可以看出:从一个角度思考问题,有时候会考虑的不周全。
通过多样化的算法就可以发现问题了。
这样就可以修改不完善的算法,从而使思维更加严密。