中學(xué)生算法理解水平和課程難度的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及計(jì)算機(jī)和生活的聯(lián)系越來(lái)越密切，作為計(jì)算科學(xué)重要基礎(chǔ)的算法越來(lái)越受到重視。過(guò)去算法只是針對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)，但很多國(guó)家早已意識(shí)到算法知識(shí)的重要性，將算法編入中學(xué)課程，把算法作為一種基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)來(lái)培養(yǎng)。我國(guó)教育部也在2003年4月出臺(tái)了《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下稱為《課程標(biāo)準(zhǔn)》），在本次高中的新課程改革中一個(gè)極其重要的部分就是將"算法初步"作為必修內(nèi)容被列入必修模塊的必修3中，并且用獨(dú)立的一個(gè)章節(jié)來(lái)介紹算

2、法，可見重視程度。
　　"算法初步"對(duì)于老師和學(xué)生來(lái)說(shuō)都是一個(gè)嶄新的內(nèi)容，以前并沒(méi)有接觸過(guò)，也就是并沒(méi)成型的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。隨著新課程的施行，雖然教師對(duì)于算法知識(shí)的了解逐步加深，但是很多教師還是對(duì)這部分的內(nèi)容的設(shè)置有很多質(zhì)疑。本文試圖通過(guò)量化的方法來(lái)分析中學(xué)生算法的理解水平的差異，并通過(guò)難度模型來(lái)對(duì)高中數(shù)學(xué)教材與信息技術(shù)課教材中的算法課程的難度進(jìn)行對(duì)比，希望能對(duì)奮斗在一線的教育工作者一些幫助，也希望給教材的編寫者提供一些依據(jù)。

3、>　　本文主要結(jié)論:
　?。ㄒ唬┲袑W(xué)生算法理解水平的差異性
　　1.所研究的四個(gè)年級(jí)學(xué)生對(duì)"直接運(yùn)算"和"抽象概括"水平上沒(méi)有差異。
　　2.初二與高一、高二年級(jí)之間，初三與高一、高二年級(jí)在"表示"水平上差異十分顯著，對(duì)于處在這一水平的算法理解初中學(xué)生明顯低于高中學(xué)生。其中在用自然語(yǔ)言來(lái)表示和分析算法，以及程序框圖分析和表示順序結(jié)構(gòu)上四個(gè)年級(jí)學(xué)生之間并沒(méi)有差異，而在程序框圖分析和表示條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)以及分析和表示算法

4、的程序語(yǔ)言上高中和初中學(xué)生之間是有差異的。
　　3.初二與高一、高二年級(jí)之間是存在顯著性差異的，即相鄰的兩個(gè)年級(jí)之間的對(duì)于分析和建立模型的理解水平相差不多，但是隔年級(jí)的學(xué)生還是有明顯差異的。
　?。ǘ┧惴ń滩碾y度的對(duì)比研究
　　1.對(duì)于"算法概念"這部分內(nèi)容，數(shù)學(xué)課難度略低于信息技術(shù)課，這是由于這兩門課中平均課時(shí)的內(nèi)容量相同但是平均課時(shí)的目標(biāo)要求信息技術(shù)課要稍高一些。
　　2.在"算法程序框圖和自然語(yǔ)言表示算法

5、"方面數(shù)學(xué)課中的總體難度稍小，這主要是由于雖然數(shù)學(xué)課中目標(biāo)要求（課程深度）較高，但是課時(shí)安排的稍多，可比深度就相對(duì)信息技術(shù)課略低，從而降低了這部分內(nèi)容數(shù)學(xué)課中的難度。
　　3.在"算法程序語(yǔ)言"方面數(shù)學(xué)課中的難度高于信息技術(shù)課，因?yàn)殡m然知識(shí)點(diǎn)（課程廣度）涉及的并不多，目標(biāo)要求（課程深度）也并不高，但由于課時(shí)安排比較緊造成了這部分內(nèi)容的難度較大。
　　4.對(duì)于"算法案例"這部分內(nèi)容，數(shù)學(xué)課難度略低于信息技術(shù)課，平均課時(shí)知識(shí)點(diǎn)要