第一章第二节 算法和算法的描述.docx

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第一章第二节算法和算法的描述

第一章第二节算法和算法的描述

一、课程内容标准：

经历用自然语言、流程图或伪代码描述算法的过程

二、教学理念:

本节课的教学设计充分体现了《普通高中信息技术课程标准》中的基本理念，注重教学过程中三维目标的渗透，采用了以学生的学习和发展为中心，基于建构主义理论的任务驱动、情境教学、赏识教学等教学方法，突出自主、合作、探究等学习方法；强调信息技术与生活实际的联系，培养学生的逻辑思维能力、解决问题的能力等；设置多种形式的评价方式，让学生掌握学习内容的同时，形成交流与评价的能力。

三、教学分析：

1．教材分析：

本节课是广东教育出版社出版的普通高中《信息技术选修１算法与程序设计》第一章第2节的部分教学内容，包括有算法的概念、描述算法的过程、算法在解决问题中的地位和作用等。

本章是全书的开篇和概述，而本节内容是本章的重要环节，是对前一节知识内容的进一步学习，也为后续章节的学习和开展多元化交流与合作做好必要的准备。

2．学情分析：

本节课的教学对象是高二年级学生，他们已具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。

在本课前一节里，学生已基本掌握了用计算机解决问题的步骤等基础知识，为本节课的学习提供了良好的基础。

3．课时安排：

1课时

三、教学目标：

1．知识与技能：

（1）理解算法的概念。

（2）经历用自然语言、流程图、伪代码等方法描述算法的过程。

（3）了解算法在计算机解决问题中的地位和作用。

（4）能初步利用算法解决简单的问题。

2．过程与方法：

（1）能在学习过程中，学习发现知识的规律和方法并把它运用到解决实际问题中去。

（2）根据算法主题进行问题分析，选择适当的算法描述工具进行算法探究活动。

（3）通过对完成任务的过程和结果进行简单的评价。

3．情感态度与价值观：

（1）引导学生关注算法在社会生活的应用，激发学生学习的热情。

（2）培养学生运用计算机解决实际问题的意识，并初步形成严谨的逻辑思维习惯。

（3）培养学生合作意识、进取精神。

（4）引导学生初步了解评价的基本思想和方法，并形成反思的意识。

四、教学重点：

经历用自然语言、流程图、伪代码等方法描述算法的过程。

五、教学难点：

用流程图来描述算法。

六、教学方法：

讲授法、演示法、任务驱动、情境教学、分层教学

七、学习方法：

协作学习、自主学习

八、教学策略：

情境创设→目标导航→任务引领→自主探究→交流评价→总结拓展

九、教学资源：

1．硬件资源：

多媒体网络教室、投影仪等。

2．软件资源：

office软件

十、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情景导入

（约2－3分钟）

一、导入：

上一节课我们学习了计算机解决问题的过程，其中第二个步骤设计算法。

那么什么是算法？

如何描述算法呢？

今天我们通过一起学习，解决这两个问题。

二、首先我们来玩一个游戏：

计算机做裁判，游戏者玩猜数字游戏，在玩游戏的过程中思考以下问题：

1、游戏者和计算机分别完成了哪些事情？

2、游戏者输入数据后，计算机根据数据大小判断后给出哪些提示？

3、游戏者猜数字的次数是否固定？

次数是否有限？

4、计算机能否给出“大了或小了”的提示？

1、玩猜数字游戏，体验计算机做裁判的步骤和方法

2、思考老师给出的引导问题

1．算法的概念比较抽象，难以理解，但我们可以将知识点巧妙地融入到游戏当中，寓乐于教，学生会感到亲切，教学效果更佳。

2、游戏可以激发学生的学习兴趣，引导问题可以促使学生积极思考，更有利于对算法概念的理解，

同时也为下一环节知识内容的学习作好准备。

算法的概念和特征的教学

（约4－5分钟）

一、给出算法的概念，强调步骤和方法

二、引导学生寻找生活中存在的算法应用的例子，强化算法的概念。

三、给出提示，以猜数字游戏为例，让学生自己归纳算法的特征

1、游戏者输入数据

2、计算机给出相关提示

3、有限个步骤之后完成猜数字游戏

4、确定地给出“大了”或者“小了”或者“猜对了”的信息，不会出现“大了或小了”的提示

5、计算机作裁判，让每个步骤都能完成

1、观看幻灯片，加强记忆

2、开动脑筋，寻找生活中算法应用的例子，加深对算法概念的理解

3、根据老师的提示，学生自己归纳算法的特征

1、引导学生关注算法对生活的影响，促进学生学习的热情。

2、强化解决问题的步骤和方法，让学生加深对概念的理解

2、从学生熟悉的生活、学习中举例说明，让学生对算法概念的理解更加容易

3、让学生思考总结出算法的特征。

培养学生的归纳分析能力

4、充分调动学生的能动性，让学生主动学会知识

（一分钟情景）

提问：

刚才我们学习了算法及其特征。

在实际问题的解决过程中，我们设计好的算法该如何呈现出来呢？

学生思考

激发学生的学习动力

算法的描述教学（约8－10分钟）

1、以猜数字游戏为例，请一个同学用自己的语言描述出设计这个小软件的算法。

提示学生用数字编号表示每一个步骤。

2、让同学回答出自然语言描述算法的优缺点：

这种描述方法通俗易懂，但有其局限性：

语句一般很长、容易造成歧义、复杂算法比较难清晰表示出来，也不能被计算机直接执行。

3、给出问题：

还有其他描述算法的方法吗？

有没有更加清晰简洁的描述方式吗？

4、给出流程图描述的算法

5、学生比较后，回答流程图描述算法的优缺点：

用流程图描述的算法清晰简洁，容易表达复杂的算法，有利于转化成不同的程序设计语言

6、给出流程图的基本图形及其功能，学生一起记忆并理解

7、教师演示用流程图来描述超市称重打单系统的算法

8、还有其他方法可以描述算法吗？

给出伪代码的描述形式

9、还有其他方法可以描述算法吗？

有，比如示意图等等

10、比较三种描述方法的优缺点

1、学生经历用自然语言描述一个算法

2、思考问题，了解自然语言描述算法的优缺点

3、学生思考并回答，通过比较，学生可以选择合适的描述方式描述算法

4、学生观察，了解流程图描述算法的过程

1、自然语言描述算法是显而易见的一种描述算法的形式，每个学生都可以用自己的语言描述出一个算法。

2、学生在生活中见过流程图，但是没有仔细分析学习其图案的具体含义

3、伪代码形式描述算法，因为学生的认知水平的关系，本节课不需要学生能自己掌握，学生可以了解这种描述方式，对后续课程也有很大的帮助

探究协作

（约15－17分钟）

1、利用两个简单的例子，学习分别用自然语言和流程图描述算法

2、学生完成学习任务单

3、完成之后与其他小组对比，看哪些小组设计的算法是最优的。

尝试找出最优的算法。

提示学生：

同一个问题设计不同的算法，可以得到不一样的结果，可见，算法是程序设计的核心，是程序设计的灵魂，算法的好坏直接影响着整个问题解决是否完美。

1、学生学习如何用自然语言和流程图描述算法

2、讨论完成算法设计和描述的整个过程

3、在探究过程中表达思想、与同学、老师交流观点、经验。

4、对比其他小组设计的算法，尝试找出最优的算法

1．设计不同难度的任务，让学生有自主选择的空间，使不同层次的学生均学有所得。

2．培养学生发现知识的规律、方法并把它运用到解决实际问题中去的能力，并初步形成严谨的逻辑思维习惯。

3．在课堂上，通过师生之间，学生之间的协作、交流，培养学生的合作意识、互助精神、与人沟通能力。

4、初步渗透最优化的思想

小结

本节课我们学习了算法概念和特征，同时学会了用自然语言和流程图描述算法，在后面的学习过程中，我们将进一步学习编写程序，让计算机去实现您设计的算法。

回忆总结本节课的知识

承上启下，明白这节课在整个程序设计过程中的重要性

姓名_________________、_______________

两个同学一组，完成后将此文档用组员名字命名

通过网络上交至教师机

〖算法及其描述〗学习任务单.

1、算法：

通俗的说算法就是解决问题的和。

2、【单选题】“算法中有待执行的运算和操作必须是相当基本的，换言之，他们都是能够精确的进行的，算法的执行者甚至不需要掌握算法的含义即可根据该算法的每一个步骤要求进行操作，并最终得出正确的结果”该语句描述的是哪一项算法特征（  ）。

A.有穷性B.确定性   C.输入和输出    D.可行性　

3、【单选题】在流程图的基本图形中，菱形表示（  ）。

A.开始/结束　B.输入/输出　C.处理　D.判断 

4、算法常见的描述方法有：

___________________、___________________、伪代码、N—S图、PAD图等。

5、算法的三种描述方法的优势和不足：

请将以下词语填写（剪切粘贴）到表格合适的位置：

通俗易懂；清晰简洁；容易造成歧义；容易表达复杂的算法；语句一般很长；复杂算法比较难清晰表示出来；不方便翻译成程序设计语言；有利于转化成不同的程序设计语言；

算法描述方式

优势

不足

自然语言

流程图

伪代码

书写方便，格式紧凑

不易规范、容易误解

例题：

某商场为了对苹果进行促销，规定购买达到或者超过5千克可以在原价每千克10元的基础上打8折。

请同学们设计算法，由计算机完成：

输入所买苹果的千克数，输出应付款。

分别用自然语言和流程图描述算法，提示：

在本文档中可以复制粘贴图形修改文本

分析：

用x代表购买苹果的千克数，y代表应付款，如果x≥5，则y=x*10*0.8

否则y=x*10

1、输入斤数x

2、如果x≥5，则y=x*10*0.8

否则y=x*10

3、输出y

6、让计算机完成用辗转相除法求两个正整数的最大公约数

用自然语言描述如下：

1、输入正整数m和n

2、以m除以n，令所得的余数为r

3、若r＝0，则输出结果n，结束；否则继续步骤4

4、令m取n的值，n取r的值（可以表示为m＝n，n＝r），

返回步骤2继续进行

请用流程图描述出来，提示，可以复制粘贴图形。

7、有四个同学参加定向越野比赛，现在他们要过武江河。

他们都站在河的某一边，请设计一算法让他们快速过河，情况如下：

必须从河上唯一的独木桥过，每次最多两人同行，因为是晚上，每次过桥都需用唯一的一个手电筒，所以手电筒必须要传来传去。

每个同学过桥的速度不同，每次过桥当然以较慢的那个人的速度过桥。

同学1：

过桥需要1分钟；

同学2：

过桥需要2分钟；

同学3：

过桥需要5分钟；

同学4：

过桥需要10分钟。

比如，如果同学1与同学4首先过桥，等他们过去时，已经过去了10分钟。

如果让同学4将手电筒送回去，那么等他到达桥的另一端时，总共用去了20分钟。

接下来另外两个同学过桥……这是很慢的。

用流程图描述算法：

拓展练习：

倘若增加一个同学，设为同学5，单独过河时间为9分钟，请设计最快过河的方案。