学习信息学真的对数理化学科有提升吗?

发布于 2021-10-13 18:26

信息学与数学有什么关系?

信息学和数学是相互促进的关系,两者都对逻辑思维能力、解决问题的能力有很大的帮助~

下面以数学学科学习中的计算三角形面积为例

通过五年级上册《三角形面积的计算》一课中,五年级的学生就能掌握简单的三角形面积计算方式:

三角形的面积=底乘高除以2

而对于刚刚开始接触学习C++编程的孩子,只需要通过一到两节课,学习的程序的顺序结构,结合上面的公式,就轻易通过程序的做出一个简易的三角形面积计算器。

到了这里,如果遇上对三角形比较了解的孩子可能就会有疑问:老师,三条边不一定能组成一个三角形吧?如果不能组成三角形,就不能计算它的面积了。

此时,老师就会通过以上问题,引入三角形的一个重要性质:三角形二边之和大于第三边。同时引入编程中的选择结构的学习,一般只需要一节课,孩子就能掌握并写出通过三条边先判断是否能组成一个三角形。


接下来就可以正式向同学们引入一道题目并解决最初的问题:如何通过三条边求出三角形的面积?下面是信息学课程里面的其中一道题目

通过三边直接求三角形面积这个数学知识涉及到海伦公式,而这个几何基础知识是需要在八年级的时候才能学到,但对于编程来说,完全可以在小学阶段就能学习掌握。


公式是由古希腊数学家阿基米德得出的,但人们常常以古希腊的数学家海伦命名这个公式,称此公式为海伦公式,因为这个公式最早出现在海伦的著作《测地术》中,并在海伦的著作《测量仪器》和《度量数》中给出证明。

海伦公式

假设在平面内,有一个三角形,边长分别为a、b、c,三角形的面积S可由以下公式求得:

而公式里的p为半周长(周长的一半):


到这里为止,对于学习编程的孩子来说,只需要再懂一个知识点:平方根函数的使用。开平方严格来说也是七年级才会学到的,但开平方这个知识点对于学习编程的孩子来说理解起来也并不困难。

此时只需要通过一节课就能学习平方根的知识,同时学习编程中sqrt()函数的使用之后,孩子们就能通过对第二个程序的修改来完成这一道题。

完成以上题目后,老师可以通过进一点讲解海伦公式的意义:海伦公式的提出为三角形和多边形的面积计算提供了新的方法和思路,在知道三角形三边的长而不知道高的情况下使用海伦公式可以更快更简便的求出面积,比如说在测量土地的面积的时候,不用测三角形的高,只需测两点间的距离,就可以方便地导出答案。

通过这个公式的意义,可以进一步拓展平面直角坐标系的知识点,学习坐标系上任意两点间距离的计算方法,去计算平面直角坐标系上任意三点组成的三角形的面积,进而还能拓展出计算机或手机地图上点、线、面之间的计算关系,真正理解应用级程序的原理。

除此之外,编程中还会学习到其他数学知识,比如顺序执行,循环,变量,函数等等。所以很多参加过信息学学习并能持续学习的孩子,逻辑思维能力比一般孩子更强,数学成绩也普遍偏高。

凯茵信息学
信息学竞赛、信息学培训(Scratch趣味编程、Micro:Bit创意编程、Python智能编程、C++信奥编程)、信息学科相关知识经验、政策新闻、自主招生、成功案例等信息交流平台。
42篇原创内容

本文来自网络或网友投稿,如有侵犯您的权益,请发邮件至:aisoutu@outlook.com 我们将第一时间删除。

相关素材