算法和算法的描述

1、算法和算法的描述教學(xué)設(shè)計(jì)東平明湖中學(xué)董愛平一、教學(xué)理念:本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中的基本理念，注重教學(xué)過程中三維目標(biāo)的滲透，采用了以學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心，基于建構(gòu)主義理論的任務(wù)驅(qū)動、情境教學(xué)、賞識教學(xué)等教學(xué)方法，突出自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方法；強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)與生活實(shí)際的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、解決問題的能力等；設(shè)置多種形式的評價(jià)方式，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時(shí)，形成交流與評價(jià)的能力。二、教學(xué)分析：1教材分析：本節(jié)課是廣東教育出版社出版的普通高中信息技術(shù)選修算法與程序設(shè)計(jì)第一章第2節(jié)的部分教學(xué)內(nèi)容，包括有算法的概念、描述算法的過程、算法的特征等。本章是全書的開篇和概

2、述，而本節(jié)內(nèi)容是本章的重要環(huán)節(jié)，是對前一節(jié)知識內(nèi)容的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，也為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)和開展多元化交流與合作做好必要的準(zhǔn)備。2學(xué)情分析：本節(jié)課的教學(xué)對象是高二年級學(xué)生，他們已具備了一定的邏輯思維、分析問題、表達(dá)思想等能力。在本課前一節(jié)里，學(xué)生已基本掌握了用計(jì)算機(jī)解決問題的步驟等基礎(chǔ)知識，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ)。3課時(shí)安排：1課時(shí)三、教學(xué)目標(biāo)：1知識與技能：理解算法的概念及特征；用自然語言、流程圖等方法描述算法的過程；2過程與方法：通過問題分析，選擇適當(dāng)?shù)乃惴枋龉ぞ哌M(jìn)行算法探究活動。3、情感態(tài)度及價(jià)值觀激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)合作意識和進(jìn)取精神，初步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S習(xí)慣。四、教學(xué)重點(diǎn)：算法的特

3、征以及經(jīng)歷用自然語言、流程圖等方法描述算法的過程。五、教學(xué)難點(diǎn)：算法的特征以及流程圖描述算法。六、教學(xué)方法：講授法、演示法、任務(wù)驅(qū)動、情境教學(xué)七、學(xué)習(xí)方法：協(xié)作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)九、教學(xué)資源： 1硬件資源：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、投影儀等。2軟件資源：office軟件七、教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)理念創(chuàng)設(shè)情景引入新課一、導(dǎo)入：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)解決問題的過程，在這個(gè)過程中有一個(gè)非常重要的步驟，那就是設(shè)計(jì)算法，為什么計(jì)算機(jī)解決問題要設(shè)計(jì)算法呢，今天我們就一起來學(xué)習(xí)，什么叫算法？算法有哪些特征？以及怎樣去描述算法？【過河問題】：有一個(gè)牧羊人帶著一頭羊,一只狼和一顆大白菜準(zhǔn)備過河,他找到一只很

4、小的船,每次只能帶一樣?xùn)|西過去,可是如果讓狼與羊單獨(dú)在一起,狼會吃羊,讓羊與白菜單獨(dú)在一起,羊會吃白菜，牧羊人應(yīng)如何過河？要求：現(xiàn)在請同學(xué)們來設(shè)計(jì)一個(gè)方案,把3樣?xùn)|西安然無恙的帶過河。（學(xué)案中）讓學(xué)生上臺玩Flash小游戲。（利用抽簽助手抽取小組）1、學(xué)生按小組討論，設(shè)計(jì)過河的方案。過河的方案:第一步：人和羊過河，人返回，留下羊；第二步：人和狼過河，人和羊返回，留下狼；第三步：人和菜過河，人返回，留下菜；第四步：人和羊過河。2、玩過河游戲，體驗(yàn)過河的步驟和方法。通過對問題一的方案設(shè)計(jì)，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生很快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。算法的概念比較抽象，難以理解，但我們可以將知識點(diǎn)巧妙地融入到游

5、戲當(dāng)中，寓樂于教，學(xué)生會感到親切，教學(xué)效果更佳。合作探究一：算法的概念針對過河方案，提出以下問題：（利用抽簽助手抽取小組）問題1：這個(gè)方案總共有多少步？問題2：通過過河問題，能不能總結(jié)出什么是算法？總結(jié)結(jié)算法的概念：算法是在有限步驟內(nèi)求解某一問題所使用的一組定義明確的規(guī)則。通俗地說，算法就是求解某一問題的方法，是能被機(jī)械地執(zhí)行的動作或指令的集合。學(xué)生回答教師的問題，通過問題的回答，總結(jié)出算法的概念：算法就是解決問題的方法和步驟。通過2個(gè)問題的設(shè)置，基本上把算法的概念引導(dǎo)出來。把算法的概念與問題一緊密相連，可以使學(xué)生更好的理解算法的概念，加深印象。合作探究二：算法的特征（重點(diǎn)、考點(diǎn)）1、幻燈片展

6、示（數(shù)學(xué)問題）：設(shè)給定的兩個(gè)設(shè)給定的兩個(gè)正整數(shù)m=112,n=64，求它們的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)是多少？（小組討論）。2、幻燈片展示（輾轉(zhuǎn)相除法）設(shè)給定的兩個(gè)正整數(shù)為m和n，求它們的最大公約數(shù)的步驟為：（1）以m除以n，令所得的余數(shù)為r。（2）若r=0，則輸出結(jié)果n，算法結(jié)束；否則，繼續(xù)步驟（3）。（3）令m=n，n=r，并返回步驟（1）繼續(xù)進(jìn)行。最小公倍數(shù)：兩個(gè)正整數(shù)的乘積除以最大公約數(shù)3、實(shí)踐：利用輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)P9(實(shí)踐一和實(shí)踐二)算法的特征：輸 入。一個(gè)算法有零個(gè)或多個(gè)輸入確定性。算法的每一個(gè)步驟必須要確切地定義有窮性。一個(gè)算法的計(jì)算步驟是有限的。輸 出。算法有一

7、個(gè)或多個(gè)輸出。能行性。計(jì)算機(jī)解決問題能不能精確地進(jìn)行4、課堂檢測（學(xué)案中）1、觀看幻燈片，加強(qiáng)記憶2、開動腦筋，尋找生活中算法應(yīng)用的例子，加深對算法概念的理解3、根據(jù)老師的提示，做課本第9頁兩個(gè)實(shí)踐。通過做題，學(xué)生自己歸納算法的特征4、通過當(dāng)堂檢測，讓學(xué)生更好的理解算法的特征。1、強(qiáng)化解決問題的步驟和方法，讓學(xué)生加深對概念的理解2、從學(xué)生熟悉的生活、學(xué)習(xí)中舉例說明，讓學(xué)生對算法概念的理解更加容易3、讓學(xué)生思考總結(jié)出算法的特征。培養(yǎng)學(xué)生的歸納分析能力4、充分調(diào)動學(xué)生的能動性，讓學(xué)生主動學(xué)會知識情景剛才我們學(xué)習(xí)了算法及其特征。在【輾轉(zhuǎn)相除法】中，我們是用什么來描述算法的？算法還有其他的描述方法嗎？

8、學(xué)生思考激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。合作探究三：算法的描述（流程圖描述算法是重點(diǎn)）1、 自然語言：用自然語言描述算法，就是把算法的各個(gè)步驟，依次用人們熟悉的自然語言表示出來。2、展示流程圖的基本圖形及其功能程序框名稱功能開始/結(jié)束算法的開始和結(jié)束輸入/輸出輸入和輸出信息處理計(jì)算與賦值判斷條件判斷流程線算法中的流向3、偽代碼描述算法是介于自然語言和計(jì)算機(jī)程序語言之間的一種算法描述，它也是專業(yè)軟件開發(fā)人員描述算法的一種常用方法。練習(xí)：交換兩個(gè)杯子中的液體（自然語言和流程圖描述）（抽簽討論）根據(jù)例子總結(jié)三種描述算法的方法的優(yōu)缺點(diǎn)。填寫表格（共同回答）1、學(xué)生經(jīng)歷用自然語言描述一個(gè)算法2、思考問題，了解自然語

9、言描述算法的優(yōu)缺點(diǎn)3、學(xué)生思考并回答，通過比較，學(xué)生可以選擇合適的描述方式描述算法4、學(xué)生觀察，了解流程圖描述算法的過程1、自然語言描述算法是顯而易見的一種描述算法的形式，每個(gè)學(xué)生都可以用自己的語言描述出一個(gè)算法。2、學(xué)生在生活中見過流程圖，但是沒有仔細(xì)分析學(xué)習(xí)其圖案的具體含義3、偽代碼形式描述算法，因?yàn)閷W(xué)生的認(rèn)知水平的關(guān)系，本節(jié)課不需要學(xué)生能自己掌我。鞏固練習(xí)（完成學(xué)案）1、關(guān)于算法的描述，下列選項(xiàng)中正確的是（ ） A、一個(gè)算法的執(zhí)行步驟可以是無限的 B、一個(gè)算法可以沒有輸入 C、一個(gè)算法，當(dāng)沒有輸入時(shí)，也沒有輸出 D、算法只能用流程圖來表示2、下列關(guān)于算法的描述錯(cuò)誤是（ ）。A、一個(gè)有效的

10、算法至少要有一個(gè)或多個(gè)輸入B、算法是解決某一類問題的方法和步驟C、算法必須在有限步驟內(nèi)實(shí)現(xiàn)D、算法可以使用自然語言、偽代碼、流程圖等多種不同的方法來描述3、分析解答問題（學(xué)業(yè)水平考試題）（見學(xué)案）學(xué)生思考激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，并為學(xué)業(yè)水平考試打下基礎(chǔ)。課下作業(yè)（學(xué)案中）已知圓半徑，求面積（用流程圖描述算法）預(yù)習(xí)第三節(jié)程序與程序設(shè)計(jì)語言（學(xué)案）課下討論完成算法設(shè)計(jì)和描述的過程。預(yù)習(xí)下一屆培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識的規(guī)律、方法并把它運(yùn)用到解決實(shí)際問題中去的能力，并初步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S習(xí)慣。小 結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了算法概念和特征，同時(shí)學(xué)會了用自然語言和流程圖描述算法，在后面的學(xué)習(xí)過程中，我們將進(jìn)一步學(xué)習(xí)編寫程序，讓計(jì)算機(jī)去實(shí)現(xiàn)您設(shè)計(jì)的算法。讓學(xué)生思考反饋本節(jié)課所學(xué)的知識承上啟下，明白這節(jié)課在整個(gè)