VB環(huán)境下的算法教學(xué)探討

1、編號(hào)：時(shí)間：2021年X月X日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟 頁碼：第11頁共13頁“VB”環(huán)境下的算法教學(xué)探討深圳中學(xué)賀險(xiǎn)峰提要本文是"VB"環(huán)境下的算法教學(xué)探討。文章通過四個(gè)實(shí)例揭示了如何將算法 原理和程序框圖轉(zhuǎn)化為VB程序;如何借助VB程序上機(jī)實(shí)踐來進(jìn)一步理解算法的實(shí)質(zhì)（- 分法求近似根）；以及如何借助VB的循環(huán)語句解決較復(fù)雜的算法案例,從而深刻理解算 法原理。本文還簡(jiǎn)要介紹了 VB的基本語句，以此說明在“VB”環(huán)境下進(jìn)行算法教學(xué)是符 合數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合中的“必要性"、"平衡性"、"廣泛性"、"實(shí)踐性

2、"、 "實(shí)效性”等原則。主題詞VB算法教學(xué)“現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用正在對(duì)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)等方而產(chǎn)生深 刻的影響。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提倡實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合（如把算法融入到數(shù) 學(xué)課程的各個(gè)相關(guān)部分），整合的基本原則是有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)?！睌?shù)學(xué)新課程 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于“信息技術(shù)”的教學(xué)建議是：在教學(xué)中，應(yīng)重視利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往課堂教 學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容。同時(shí)，應(yīng)盡可能使用科學(xué)型計(jì)算器、計(jì)算機(jī)及軟件、互聯(lián)網(wǎng)， 以及各種數(shù)學(xué)教育技術(shù)平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合。數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)算法內(nèi) 容的教學(xué)建議是：對(duì)算法內(nèi)容，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)使學(xué)生體會(huì)算法思想、提高

3、邏輯思維能力，不 應(yīng)將算法簡(jiǎn)單處理成程序語言的學(xué)習(xí)和程序設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)通過具體實(shí)例的上機(jī)實(shí)現(xiàn)（或編 程）幫助學(xué)生理解算法思想及其作用。新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)3（必修，人教A版）對(duì)算法有如下描述：“現(xiàn)代意 義上的算法'通常指可以用計(jì)算機(jī)來解決的某一類問題的程序或步驟，這些程序或步驟 必須是明確和有效的，而且能夠在有限步之內(nèi)完成”。算法實(shí)際上就是解決問題的一種程 序性方法，它通常指向某一個(gè)或一類問題，而解決的過程是程序性和構(gòu)造性的。用自然語 言和程序框圖來表示算法是可以的，但是用程序語言來表示算法和進(jìn)一步認(rèn)識(shí)算法仍然是 必要的：一是為了解決某個(gè)具體問題，我們?cè)O(shè)計(jì)的算法包含大量煩瑣的計(jì)算、復(fù)

4、雜的作圖 等操作，這時(shí)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能可以幫我們輕松地完成這些重復(fù)性的機(jī)械步驟： 二是“計(jì)算機(jī)解決任何問題都要依賴算法”，計(jì)算機(jī)解決問題的過程就是對(duì)算法的執(zhí)行過 程，但這個(gè)算法必須是計(jì)算機(jī)能理解的語言描述，而我們采取“VB”這種程序設(shè)計(jì)語言就 是計(jì)算機(jī)可以理解的語言。“VB”是可視化的、面向?qū)ο蟮?、采用事件?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化 高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。我們可以輕松地畫出用戶界面，同時(shí)它的BASIC語言簡(jiǎn)單、易學(xué)，與 教科書使用的類似BASIC的語句形式和語法規(guī)則能很好的融合，事實(shí)上辦公軟件EXCEL自 帶的VBA就是簡(jiǎn)單的“VB”程序設(shè)計(jì)語言。以下就從教科書的幾個(gè)實(shí)例探討如何進(jìn)行算法教學(xué)。一、用

5、循環(huán)結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)列的前n項(xiàng)和設(shè)計(jì)一個(gè)求+2二+3'+ 100的算法分析：用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決本題.設(shè)累加變量為s,其初始值為0；計(jì)數(shù)變量為i,其值 從1變到100.具體算法用程序框圖表示如下：根據(jù)程序框圖，我們直接用WHILEWEND語句在“VB”下演示，學(xué)生能清楚的看到 結(jié)果，同時(shí)可求任意項(xiàng)的和，體會(huì)算法的通用性。Private Sub Form_Load 0Dim n As Long, s As Longn = InputBox（"請(qǐng)輸入n:",“從1到n求平方和“，100）s = 0i = 1While i <= 100s = s + i * ii = i +

6、1WendShowPrint "1到”；n; 的平方和是：”；sEnd Sub注:其和可以用公式n(n+l)(2n+l)/6驗(yàn)證。例如:N10501001000輸出38515150338350333833500二、用區(qū)間二分法求方程的近似解寫出用區(qū)間二分法求方程x5-x-l=0在區(qū)間1, 1.5內(nèi)的一個(gè)近似解(誤差不超過 0. 0001)的一個(gè)算法。分析：在“VB”環(huán)境下，只要畫出界面，輸入根據(jù)程序框圖編寫的程序代碼，就能判 斷方程解的范圍，計(jì)算出方程的近似解，在計(jì)算機(jī)上操作可以反復(fù)進(jìn)行，有利于理解二分 法的含義。Private Sub Command1_Click0a = Vai

7、(Textl. Text)b = Vai (Text2. Text)e = Vai (Text3. Text) fa = (a * a - 1) * a - 1 fb = (b * b - 1) * b - 1If fa * fb >= 0 ThenText4. Text ="求解范圍錯(cuò)！ElseDox = (a + b) / 2f = (x * x - 1) * x - 1If f * fa > 0 Thena = x： fa = fElseb = x： fb = fEnd IfLoop Until f = 0 Or Abs(b - a) < eText4. Te

8、xt = Int (x / e + 0. 5) * eEnd IfEnd Sub三、用秦九韶算法求多項(xiàng)式的值設(shè)計(jì)求多項(xiàng)式/)=b+ 2八3.5/-2.京+1."-0.8當(dāng)x=5時(shí)的值的秦九韶 算法。分析：秦九韶算法是求一元多項(xiàng)式的值的一種方法.我們把求f(x)=生父+.追5 + a：x + a0的值轉(zhuǎn)化為求遞推公式1匕=。工+%* . = L2,，片中外的值.通過這種轉(zhuǎn) (1 +盟)月化，把運(yùn)算的次數(shù)由至多2 次乘法運(yùn)算和n次加法運(yùn)算，減少為至多n次乘法運(yùn)算和 n次加法運(yùn)算，大大提高了運(yùn)算效率.因此，秦九韶算法是一個(gè)很好的算法，而這種用遞 推公式表示的步驟可以用循環(huán)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn).對(duì)照教

9、科書的程序框圖，我們用“VB”實(shí)現(xiàn)如 下：Private Sub Command1_Click0Dim C(10) As Doublex = InputBox。請(qǐng)輸入求值數(shù)，")C(0) = -0.8: C(l) = 1.7: C(2) = -2.6: C(3) = 3.5: C(4) = 2: C(5) = 5n = 1v = C(5)While n <= 5v = v * x + C(5 - n) n = n + 1 WendPrint 所求的值是"；v End SubPrivate Sub Command1_Click0Dim C(10) As DoubleFo

10、r i = 0 To 5C(i) = InputBox("輸入 x 的 i 次事系數(shù)Next iX = InputBox。請(qǐng)輸入求值數(shù)"，")n = 1V = C(5)While n <= 5v = v*x + C(5-n)n = n + 1WendPrint 所求的值是；vEnd Sub四、用冒泡排序法進(jìn)行排序用冒泡排序法對(duì)8, 3, 2, 5, 9, 6從小到大進(jìn)行排序。分析：在排序過程中，將兩個(gè)相鄰記錄間的關(guān)鍵字進(jìn)行比較，小者往上浮，大者往下 沉，故稱冒泡排序。其基本思想是從第一個(gè)記錄開始，將每?jī)蓚€(gè)相鄰記錄之間的關(guān)鍵字進(jìn) 行比較。若不符合排序順序，就交

11、換這兩個(gè)記錄，直到第n個(gè)記錄為止。第一次循環(huán)結(jié)束 后，得到最大的記錄。第二次循環(huán)仍重復(fù)上述步驟，直到第n-l個(gè)記錄，得到次大的記 錄。重復(fù)若干次后，便得到已排序好的一組記錄。我們除了要理解這種算法的基本思想， 還應(yīng)體會(huì)算法中的循環(huán)語句的應(yīng)用。對(duì)教科書例題及習(xí)題可用下面算法(程序)實(shí)現(xiàn)。Private Sub Command1_C1i ck 0Dim C(10) As DoubleFor n = 1 To 6C(n) = InputBox(輸入需要排序的數(shù)，“6個(gè)數(shù)的冒泡排序，“)Next nFor i = 1 To 6For j = 6 To i Step -1If C(j) < C(j

12、 - 1) Then a = C(j): C(j) = C(j - 1): C(j - 1) = aNext jNext iFor i = 1 To 6Print "，C(i)Next iEnd Sub事實(shí)上,我們只要掌握VB的幾個(gè)簡(jiǎn)單語句,就可輕松地上機(jī)驗(yàn)證算法了.以下是VB的 基本語句：1 .賦值語句:VB中的賦值運(yùn)算符是“二”，其一般格式如下：變量二值2 .輸入函數(shù)InputBox :此函數(shù)用于將用戶從鍵盤輸入的數(shù)據(jù)作為函數(shù)的返回值返回 到當(dāng)前程序中。3 輸 出 函 數(shù) MsgBox :MsgBox 格 式 為：第9頁共13頁編號(hào)：時(shí)間：2021年X月X日書山有路勤為徑，學(xué)海無

13、涯苦作舟 頁碼：第11頁共13頁MsgBox(prompt , buttons , title , helpfile, context)4 .選擇結(jié)構(gòu):If語句：?jiǎn)涡懈袷絀f語句：If條件Then語句1 Else語句2;(2)多行格式If語句：If條件Then語句體End If或If條件Then語句體1Else語句體2End If或If條件1 Then語句體1Elself 條件 2 Then語句體2Elself 條件 3 Then語句體3Else語句體nEnd If5 .循環(huán)結(jié)構(gòu)：For循環(huán)變量=初始值To終值Step步長(zhǎng)循環(huán)體Exit For循環(huán)體Next循環(huán)變量While循環(huán)的格式如下：W

14、hile條件循環(huán)體WendDo循環(huán)的兩種格式如下：（1）格式一Do語句體第11頁共13頁編號(hào)：時(shí)間：2021年X月X日 書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟 頁碼：第13頁共13頁'滿足某條件時(shí)Exit Do語句體Loop While 或 Until 條件（2）格式二Do While 或 Until 條件語句體'滿足某條件時(shí)Exit Do語句體Loop總之，在計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行算法教學(xué)既是課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，也是教師教學(xué)的愿望， 更是學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。在信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境中，操作、觀察、試驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)等過 程變得具體而清晰，數(shù)學(xué)思維的目的性增強(qiáng)，數(shù)學(xué)推理的邏輯基礎(chǔ)更加穩(wěn)固，數(shù)學(xué)思考更 具有程序性，這就增大了學(xué)生成功建構(gòu)數(shù)學(xué)概念、解決數(shù)學(xué)問題的可能性，從而