2022年普通高中课程标准实验教科书数学3 .docx
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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 一般高中课程标准试验教科书 数学3(人教 A 版)算法初步简介算法是数学及其应用的重要组成部分,是运算科学的重要基础随着现代信息 技术的飞速进展,算法在科学技术、社会进展中发挥着越来越大的作用,并日益融 入社会生活的很多方面,算法思想也正在成为一般公民的常识,成为现代人应具备 的一种基本数学素养一、课程目标与内容支配 1课程目标 算法是高中数学课程中的新增内容,其思想是特别重要的,但并不神奇例如,运用消元法解二元一次方程组、求最大公因数等的过程就表达着算法在算法教学 中,同学将学习算法的初步学问,并通过对具体算法案例的分析,体验算法在解决
2、问题中的重要作用,培育算法基本思想,提高规律思维才能,进展有条理的摸索与 数学表达的才能具体来说,通过算法的学教,应当使同学达到以下目标:(1)通过对解决具体问题过程与步骤的分析 明白算法的含义,体会算法的思想(如二元一次方程组求解等问题) ,通过仿照、操作、探究,经受通过设计程序框图表达算法并解决问题的过程在 具体问题的解决过程中(如质数的判定、用“ 二分法” 求方程的近似解等问题),理 解程序框图的三种基本规律结构:次序、条件分支、循环(2)懂得输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句等基本算法语 句,经受将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程,进一步体会算法的基本思 想(3)通
3、过阅读中国古代数学中的算法案例(如求最大公因数的 “ 更相减损术” 、求多项式的值的秦九韶算法、 求圆周率的 “ 割圆术”等),体会中国古代数学对世界 数学进展的奉献,增强民族骄傲感2. 学问结构(1)学问框图:算法算法含义算法与程序程序框图输入与输出基本算法循环语句辗转相除法算法案例进位制框图语句秦九韶算法赋值语句条件语句语句次序结构条件结构循环结构框图的画法(2)课时安排 本章包括 3 节,约需 12 课时,具体内容和课时安排如下(仅供参考):1.1 算法与程序框图 约 4 课时1 _精品资料_ - - - - - - -第 1 页,共 18 页_归纳总结汇总_ - - - - - - -
4、 - - 1.2 基本算法语句 1.3 算法案例约 3 课时 约 4 课时阅读与摸索割圆术小 结 约 1 课时3. 内容支配(1)尽管目前对算法的表述多种多样,但在对各种表述进行比较后我们能发觉算法的基本特点以及由这些基本特点所表达的算法内涵;因此,教科书通过概括解 二元一次方程组的步骤,以“ 在数学中,算法通常是指依据肯定规章解决某一类问 题的明确和有限的步骤” 来介绍算法的含义在此基础上,又通过质数的判定、用 二分法求方程的近似解这些同学熟识的问题,分析其算法步骤以帮忙同学进一步理 解算法的基本含义并渗透算法思想(2)在“ 算法的含义” 中,是通过解决具体问题的算法步骤来表达算法的这 种形
5、式所出现的算法通俗易懂,但是不够精确,算法的基本结构也不清晰因此,教科书通过以框图形式表示 “ 质数的判定”的算法,介绍了算法的基本规律结构 (顺序结构、条件结构、 循环结构),以及用程序框图表示算法的方法,使同学熟识到程 序框图表示的算法步骤更直观,也更精确(3)次序结构、 条件结构、 循环结构是算法的三种基本规律结构,理论上任何 复杂的算法都可以用这三种基本规律结构来实现框图是懂得和表达这三种基本逻 辑结构的最好方式,同时,这三种基本规律结构也是程序框图的构成要素因此,教科书将这三种基本规律结构的教学与程序框图的教学结合起来,这不仅降低了这 三种基本规律结构的学习难度,也为学习程序框图的画
6、法供应了前提条件所以,三种基本规律结构与程序框图也就成了算法内容的教学重点(4)为了在教学中突破程序框图的画法这一算法教学难点,教科书结合 “ 用二 分法求方程的近似解” 这一算法,具体介绍了程序框图的画法,并总结了画程序框 图的以下步骤:第一步:用自然语言将算法步骤表达出来其次步:将每一个算法步骤所包含的规律结构找出来并用框图表示,得到该步 骤的程序框图第三步:将全部步骤的程序框图用流程线连接起来并加上终端框,得到表示算 法的程序框图(5)当今世界, 越来越多的事情交付运算机完成,而运算机完成任何一项任务 都需要算法,因此算法是运算机科学的基础但是,用自然语言或程序框图描述的 算法运算机是无
7、法“ 懂得” 的,因此我们仍需要将算法用运算机能够懂得的语言表 达出来,这就是通常所说的程序与程序设计,所用的语言称为程序设计语言(programming language)程序设计语言是由一些有特定涵义的程序语句构成,与 教科书介绍了输入输出语句、赋 程序框图中介绍的算法三种基本规律结构相对应值语句、条件语句和循环语句,尽管不同的程序设计语言有不同的语句形式和语法 规章,但基本结构是相同的基于这样的缘由,教科书所介绍的语句形式及程序稍 加修改就可以变为某些具体的程序设计语言形式的程序而在运算机上加以执行2 _精品资料_ - - - - - - -第 2 页,共 18 页_归纳总结汇总_ -
8、- - - - - - - - (6)与其它数学内容的学习相比较, 算法学习的一个最大的特点就是操作实践、性强因此,教科书在支配教学内容时,不仅在1.3 节特地支配了“ 辗转相除法”“ 秦九韶算法” 与“ 进位制” 三个算法案例,而且大多数算法学问的支配都是结合 具体例子进行的例如用“ 二元一次方程组的解法” 介绍算法的含义;用“ 质数的 判定” 的程序框图介绍程序框、流程线与基本规律结构;以“ 用二分法求方程的近似解” 介绍程序框图的画法;用“ 运算 种不同的循环结构与循环语句,等等二、编写意图 1重视算法的内涵与基本特点12 100 的值” 介绍直到型与当型两(1)在算法概念的表述中,强调
9、了在“ 数学中” ,这就为教学时选取教学内容(特殊是具体的算法案例)指定了范畴,教科书也因此只针对数学上的算法案例来 阐述算法的概念;这样处理,就是为了防止将算法的概念泛化,以至于教学目标不 落实;(2)“ 步骤” 是算法的最显著的特点,它包蕴着“ 有序性” ;同时,算法的步 骤不能不明确,也就是说算法步骤具有“ 明确性” ;例如以下的内容中“ ” 就 不具有算法步骤的“ 明确性” :第一步,给定大于 2 的整数 n其次步,用 2 去除 n,得到余数 t如 t=0,就 2 能够整除 n, n 不是质数,算法终止;否就,进入第三步第三步,用 3 去除 n,得到余数 t如 t=0,就 3 能够整除
10、 n, n 不是质数,算法终止;否就,进入第四步 第(n-1)步,用( n-1)去除 n,得到余数 t如 t=0,就(n-1)能够整除 n, n 不是质数,算法终止;否就,n 是质数所以,算法的步骤每一步都应当是明确的,任何人(特殊是运算机)都可以根 据给定的步骤逐步执行步骤就可得出正确结论;算法的第三个基本特点是步骤的“ 有限性” ,也就是说任何一个算法都必需在 有限步内完成;因此,尽管算法仍有其它一些特点,但“ 有序性” 、“ 明确性” 和“ 有限性” 是算法的基本特点;(3)在算法概念的表述中,“ 肯定规章” 指的是设运算法时的依据,例如“ 辗 转相除法” 和“ 更相减损术” 是求两个正
11、整数的最大公约数的不同依据,这些依据 通常是不同的数学结论或数学方法,因而是不同的规章;因此,依据不同的规章得 到的算法就是不同的算法,这与算法是用算法步骤,仍是用程序框图或程序来表示 是无关的;由此可知,在设计“ 求解二元一次方程组” 的算法时,由于消元方法的 不同也会对应不同的算法;(4)一个算法通常有输入和输出,对于不同的输入就有不同的输出,因此,设 运算法通常针对解决“ 某一类问题” ,强调的是算法的通常态,但这不排斥把解决 某一个具体问题的步骤也看成是算法;3 _精品资料_ - - - - - - -第 3 页,共 18 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 输 入
12、算 法输 出因此,教科书在支配“ 求解二元一次方程组” 、“ 质数的判定” 和“ 用二分法 求方程的近似解” 三个案例时,都是先具体再一般,这不仅便于同学懂得,更重要 的是强调算法通常是用来解决“ 某一类问题” 这一通常态;(5)在算法的内涵中, 最重要的是算法步骤之间的规律结构,它不仅是算法的 基石,同是也是算法能在运算机上实现的基本保证;虽然程序框图是表达算法规律 结构的最直观的方法,教科书把算法的基本规律结构也支配在同学学习程序框图时 介绍,但算法的基本规律结构是不依靠于程序框图而存在的;因此,教科书在支配 算法的内容时,始终重视算法的基本规律结构;2强调算法基本思想 中学阶段支配算法的
13、学习,除学习必要的算法学问外,更重要的是使同学接受 算法思想的熏陶,而不是以学习多少算法学问为目标因此,在编写教科书时,选取最基本的算法学问作为教学内容,如算法的含义、 三种基本规律结构 (次序结构、条件结构、循环结构)、程序框图及其画法、五种基本算法语句(输入语句、输出语 句、赋值语句、条件语句、循环语句)和简洁程序的编写,而像数组、函数、转向 语句等等在程序设计中使用频率较高的学问均未作介绍,其目的就是不让同学把注 意力放在更多的算法学问的学习上,而应当更多地关注算法基本学问与算法思想的 提炼例如,在介绍循环语句时,教科书介绍了DO 型与 WHILE 型两种不同的循环语句,但没有介绍FOR
14、 型循环语句,缘由是用FOR 型循环语句实现的循环结构,均可用 DO 型或 WHILE 型循环语句代替比如设计“ 运算12 100 的值”的程序时,用 DO 型或 WHILE 型循环语句编写的程序分别是:i1 S=0 DO S=S+i ii+1 LOOP UNTIL i100 PRINT S END i 1 S=0 WHILE in” 是否成立;如是,得出三天恰有两天下雨的概率的近似值为 m/n;否就返回第 2 步以上算法步骤表示的算法如用程序框图或程序表示出来,就可以发觉算法中包 含了算法的三种基本规律结构,这样做对于后续新学问、新方法的学习及巩固算法 思想均有好处4算法教学应尽量使用信息技
15、术 算法是实践性很强的内容,只有通过同学自己的亲身实践,让同学亲自去解决 几个算法设计的问题,才能使同学体会算法的基本思想,懂得基本的规律结构和对8 _精品资料_ - - - - - - -第 8 页,共 18 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 应的算法语句因此,在教科书编写过程中,提倡通过实例让同学体会和懂得算法 的含义,通过仿照、操作、探究,经受“ 写出算法步骤、画出程序框图、编制程序、上机验证” 的全过程,并由此落实算法的教学内容在教学中,假如没有“ 上机验证” 这个环节,同学对算法就不会有真实感,就 很难体会算法设计的全过程, 他们自己也很难知道自己设计的算法正确
16、与否因此,有条件的学校应勉励同学尽可能上机尝试当然,上机操作只是教学的一个环节,切忌将每一堂算法课都变为上机操作课,既没有这个必要也不能因此而忽视了算法 教学的真正目的现在运算机程序设计的语言种类很多, 较为通用的有 BASIC ,C,COBOL,Delphi 等等由于 BASIC 语言具有简洁、易学等特点,教科书使用了类似 BASIC 的语句 形式和语法规章来介绍算法语句在实际教学中,老师可以依据学校的教学条件,挑选恰当的程序语言并参考有关介绍BASIC 或 QBASIC (BASIC 语言的一种)的书籍进行编写程序的教学同时,老师仍应使同学熟识到,利用某种程序设计语言 写出表示算法的程序,
17、只是为了让运算机可以执行算法算法学习中最本质的东西 不是编写程序,而是用算法步骤、程序框图、程序所表示的算法,以及用算法解决 问题的基本思想9 _精品资料_ - - - - - - -第 9 页,共 18 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 其次章 统计 简介统计学是争论如何收集、整理、分析数据的科学,它可以为人们制定决策供应 依据在客观世界中,需要熟识的现象无穷无尽要熟识某个现象,第一要通过观 察或试验取得观测资料, 然后对这些资料加以分析 如何取得有代表性的观测资料、如何正确地分析资料,是正确地熟识未知现象的基础,也是统计学争论的基本问 题现代社会是信息化的社会, 数字
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