浙教版高一《算法與程序設(shè)計(jì)》第二章解析算法的教學(xué)案例

浙教版高一《算法與程序設(shè)計(jì)》第二章解析算法的教學(xué)案例浙江象山中學(xué)黃琴一、設(shè)計(jì)思想本課設(shè)計(jì)打破教材編寫(xiě)順序，將本教材中的第二章的算法與第五章的程序?qū)崿F(xiàn)結(jié)合起來(lái)組織教學(xué)，通過(guò)理論結(jié)合實(shí)踐，讓學(xué)生更容易理解各種算法的基本設(shè)計(jì)思想，體驗(yàn)編寫(xiě)程序的成功感受，同時(shí)又能掌握解析思想?！敖馕鏊惴ā彼枷胧牵赫页鰡?wèn)題前提條件與結(jié)果之間正確得數(shù)學(xué)表達(dá)式。那么如何把解析思想體現(xiàn)在算法中，用程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)呢？。我在教學(xué)過(guò)程中對(duì)整堂課的設(shè)計(jì)上的思路是：通過(guò)具體情境認(rèn)知主題——體驗(yàn)主題——實(shí)現(xiàn)主題——拓展主題——這幾個(gè)階段層層深入的遞進(jìn)式方法使學(xué)生充分掌握解析算法。新課程倡導(dǎo)“人文與生活”，在了解學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)前提下，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、興趣，真正以學(xué)生為主體，有創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)信息技術(shù)教學(xué)環(huán)節(jié)。本課作的設(shè)計(jì)除了遵循算法自頂而下，逐步求精的思想之外，新意之處在于根據(jù)電影情節(jié)別出心裁創(chuàng)設(shè)了一個(gè)情境，由計(jì)算男女主角相遇時(shí)間導(dǎo)入，在故事中不留痕跡地滲透了教學(xué)內(nèi)容，完成由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的教學(xué)任務(wù)。二、教材分析三、學(xué)情分析1、在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)理解了算法的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)了算法的三種表示方式，理解了順序、選擇、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)，并通過(guò)參與活動(dòng)手冊(cè)中的實(shí)踐，對(duì)程序有了初步的認(rèn)識(shí)。2、通過(guò)枚舉算法兩課時(shí)的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)深化了流程圖，基本上會(huì)設(shè)計(jì)流程圖，并根據(jù)流程圖寫(xiě)出相應(yīng)的代碼并通過(guò)自己編制程序上機(jī)實(shí)踐來(lái)體驗(yàn)。那么在課堂分析過(guò)程中，學(xué)生將從聽(tīng)課——理解——體驗(yàn)——探究這些過(guò)程中全面掌握解析算法的設(shè)計(jì)思想，并能用此算法來(lái)解決日常生活問(wèn)題及與其他學(xué)科有所關(guān)聯(lián)的一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。3、這節(jié)課授課的對(duì)象是象山濱海中學(xué)（三級(jí)中學(xué)）高一普通班級(jí)，所以在任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)?shù)鼗?jiǎn)了，考慮了學(xué)生的整體水平。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：通過(guò)具體實(shí)例的求解，讓學(xué)生了解什么是解析算法；讓學(xué)生親身體驗(yàn)并理解解析算法解決問(wèn)題的基本思想；用流程圖形式來(lái)表示解析算法解決問(wèn)題的思路；2、能力目標(biāo)：通過(guò)具體例子分析，讓學(xué)生理解如何用三步法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題；學(xué)會(huì)使用解析算法解決簡(jiǎn)單問(wèn)題；3、情感目標(biāo)：通過(guò)情景創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過(guò)小組合作增進(jìn)學(xué)生間的學(xué)習(xí)交流，培養(yǎng)合作能力，激發(fā)學(xué)習(xí)能動(dòng)性；五、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)對(duì)“相遇時(shí)間”的計(jì)算，讓學(xué)生理解解析算法的思想，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用三步法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題；教學(xué)難點(diǎn)：解析算法思想的理解與實(shí)現(xiàn)（流程圖轉(zhuǎn)化為代碼并上機(jī)實(shí)踐）六、教學(xué)策略與手段1、教師教法：情景創(chuàng)設(shè)法、演示法、討論法2、學(xué)生學(xué)法：自主學(xué)習(xí)、合作探究學(xué)習(xí)七、課前準(zhǔn)備1、教師的教學(xué)準(zhǔn)備：準(zhǔn)備“向左走向右走”電影片段準(zhǔn)備解析算法的ViualBaic演示程序2、教學(xué)環(huán)境多媒體機(jī)房八、教學(xué)過(guò)程第一步創(chuàng)設(shè)情境，認(rèn)知主題【教師】：課前播放電影片段《向左走向右走》。提問(wèn)：剛才看的是那部電影中的畫(huà)面？【學(xué)生】：《向左走向右走》并且簡(jiǎn)述電影的主要情節(jié)?！窘處煛浚弘娪啊跋蜃笞呦蛴易摺敝?，講述了金城武飾演的一位小提琴家和梁詠琪飾演的一位翻譯家之間唯美愛(ài)情故事。兩人居住在同一幢公寓，中間只隔了一堵墻，卻因?yàn)閮扇吮舜肆?xí)慣不同，一個(gè)習(xí)慣向左走，一個(gè)習(xí)慣向右走，總是不斷擦身而過(guò)未曾相遇。電梯一上一下、在月臺(tái)上分站兩旁畫(huà)面停留在男女主角各自向左走向右走的畫(huà)面，如圖。教師：導(dǎo)演編排得也太整人了，今天老師來(lái)當(dāng)一回編劇，讓他們兩個(gè)有緣人能相遇。相遇問(wèn)題：今天，金城武和粱永琪各自以自己的速度圍著游樂(lè)公園（矩形,公園周長(zhǎng)為25km）一個(gè)向左走，一個(gè)向右走，經(jīng)過(guò)多少時(shí)間，可以相遇呢？【學(xué)生】：思考【教師】：激勵(lì)，兩條平行線(xiàn)，也會(huì)有交匯的時(shí)候，什么時(shí)候能相遇呢？【教師】：如果相遇，有一個(gè)條件？【學(xué)生】：走過(guò)的路程和是整個(gè)公園的長(zhǎng)度，S1+S2=S【教師】：S1？S2？【學(xué)生】：S1=V1某t，S2=V2某t【教師】：金城武在t時(shí)間內(nèi)走過(guò)的路程為：S1=V1某t梁詠琪在t時(shí)間內(nèi)走過(guò)的路程為：S2=V2某t【學(xué)生】：一步步分析得出：【教師】：剛才我們一步步分析問(wèn)題的條件與結(jié)果之間的關(guān)系的這個(gè)過(guò)程就是解析算法的過(guò)程。解析算法基本思想：用解析的方法找出表示問(wèn)題的前提條件與所求結(jié)果之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并通過(guò)表達(dá)式的計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題求解?！緦W(xué)生】：理解解析算法思想【教師】：解析算法的關(guān)鍵是什么呢？【學(xué)生】：找出數(shù)學(xué)表達(dá)式【教師】：算法關(guān)鍵：找出的正確的數(shù)學(xué)表達(dá)式。【設(shè)計(jì)意圖】：引導(dǎo)學(xué)生都進(jìn)入了電影情景中，融入情節(jié)，使每個(gè)學(xué)生似乎都有了情感目標(biāo)要，要讓對(duì)方相遇，所以聽(tīng)得特別認(rèn)真，這時(shí)水到渠成地提出解析算法的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生不知不覺(jué)就學(xué)習(xí)著解析算法的相關(guān)知識(shí)。接下去深入學(xué)習(xí)解析算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。這個(gè)導(dǎo)入顯得貼切，穩(wěn)妥。第二步學(xué)習(xí)新課體驗(yàn)主題1、自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成流程圖【教師】：我們將剛才分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化成流程圖。根據(jù)學(xué)生的分析，一步步展示流程圖教師與學(xué)生一起分析程序?qū)崿F(xiàn)所需的變量：v1、v2的單位（千米每小時(shí)，km/h），千米每小時(shí)是常用單位，一般不用米每秒。所以時(shí)間t的單位小時(shí)，h）【教師】：如果t=1.002（小時(shí)）情況怎么辦？【學(xué)生】：截掉小數(shù)位，【教師】：t=0.75（小時(shí)）情況怎么辦？【學(xué)生】：將單位化成分或者秒，然后再截掉小數(shù)位?！窘處煛浚阂话闱闆r下用分，，相遇的時(shí)間用秒作單位過(guò)于精確了?！緦W(xué)生】：t=fi某(t某60)【教師】：分析得出變化后的流程圖：變量分析：v1、v2:分別存儲(chǔ)兩人行走速度（單位：千米每小時(shí)，km/h）t:存儲(chǔ)所用時(shí)間（單位：小時(shí)，h）m:存儲(chǔ)所用時(shí)間（單位：分鐘，m）【設(shè)計(jì)意圖】分析時(shí)層層深入，將問(wèn)題一個(gè)個(gè)迎刃而解，并且讓學(xué)生重新理一遍變量，為程序?qū)崿F(xiàn)作鋪墊。2、流程圖轉(zhuǎn)化成代碼學(xué)生根據(jù)流程圖，轉(zhuǎn)化成代碼，教師適當(dāng)提示：Dimv1,v2,tADoubleDimmAIntegerV1=val(te某t1.te某t)V2=val(te某t2.te某t)t=25/(v1+v2)m=Fi某(t某60)te某t3.te某t=Str(m)EndSub第三步學(xué)以致用實(shí)現(xiàn)主題【教師】：下面我們就付諸實(shí)施，利用計(jì)算機(jī)幫助我們計(jì)算相遇時(shí)間。實(shí)踐活動(dòng)一：相遇時(shí)間，后附。展示完成后的程序效果，如圖。展示程序設(shè)計(jì)的界面，讓學(xué)生先完成基本的程序界面，再編寫(xiě)代碼(通過(guò)提供不完整代碼，有針對(duì)性的給予提示)，調(diào)試成功后，可再對(duì)程序界面進(jìn)行美化，這樣可以使學(xué)生在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)拓展知識(shí)。教師先調(diào)試一遍，注意輸入的速度，提示學(xué)生一般人的行走速度在10km/h左右?！緦W(xué)生】：操作實(shí)踐?！窘處煛浚航處熝惨暎o予個(gè)別指導(dǎo)。【設(shè)計(jì)意圖】：剛才分析相遇時(shí)間，是老師學(xué)生一起實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)這個(gè)過(guò)程學(xué)生已經(jīng)基本上掌握了解析算法。這里給學(xué)生自己實(shí)踐機(jī)會(huì)，對(duì)解析算法進(jìn)行獨(dú)立應(yīng)用，鞏固相關(guān)知識(shí)。第四步逐步深入拓展主題【教師】：兩個(gè)人相遇之后，在一起，開(kāi)始為以后的生活作打算，梁詠琪開(kāi)始琢磨起儲(chǔ)蓄計(jì)劃，準(zhǔn)備去銀行存錢(qián)但是她算術(shù)不夠好，總是要問(wèn)正在創(chuàng)作小提琴曲譜的金城武。下面是梁詠琪和金城武之間的幾次對(duì)話(huà):粱：如果我存1000元，想得到本息額1100元，應(yīng)該要存多少年？為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定銀行公布的儲(chǔ)蓄規(guī)則為：（PPT展示）1、存期以年為單位，存款以元為單位;2、不論存期的長(zhǎng)短，年利率均為4.5%;3、不計(jì)復(fù)利。【學(xué)生】：3年【教師】粱：如果我存5000元，想得到本息額6000元，應(yīng)該要存多少年?。俊緦W(xué)生】：5年【教師】粱：如果我存20000元，想得到本息額24000元，應(yīng)該要存多少年?。繉W(xué)生思考有點(diǎn)慢了?！窘處煛浚毫涸佺鬟€要無(wú)休止地問(wèn)下去，金城武能不能安心創(chuàng)作？【學(xué)生】：不能?！窘處煛浚河袥](méi)有什么辦法呢？如果大家?guī)徒鸪俏湓O(shè)計(jì)了一個(gè)能完成剛才問(wèn)題的程序，問(wèn)題是不是就可以解決了。1、提出問(wèn)題：請(qǐng)你幫金城武設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，幫梁詠琪解答疑問(wèn)，使金城武可以專(zhuān)心創(chuàng)作。2、分析問(wèn)題提煉問(wèn)題：M元錢(qián)需要存多少年，可以得到K元本息？按照銀行的儲(chǔ)蓄規(guī)則，一筆數(shù)量為M元的存款：【教師】：1年后到期的本息為？【學(xué)生】：M＋M某0.045【教師】：2年后到期的本息為？【學(xué)生】：M＋M某0.045＋M某0.045【教師】：3年后到期的本息為？【學(xué)生】：M＋M某0.045＋M某0.045＋M某0.045【教師】Y年后到期的本息為？【學(xué)生】：M＋Y某(M某0.045)【教師】：一筆M元錢(qián)的存款，需要存Y年，才能得到至少K元本息：M＋Y某(M某0.045)=KY=(K－M)/(0.045某M)【教師】：如果Y年是小數(shù)？【學(xué)生】：Y=Fi某(Y)+13、自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成流程圖4、流程圖轉(zhuǎn)化成程序代碼DimM,K,YADoubleM=Val(Te某t1.Te某t)K=Val(Te某t2.Te某t)Y=(K-M)/(0.045某M)IfY>Fi某(Y)ThenY=Fi某(Y)+1Te某t3.Te某t=Str(Y)+"年"EndSub【設(shè)計(jì)意圖】層層分析，步步為營(yíng)。通過(guò)分析附if語(yǔ)句的作用，在什么情況下Y=Fi某(Y)+1，突出解析算法的關(guān)鍵是表達(dá)式的準(zhǔn)確性。實(shí)踐活動(dòng)二：梁詠琪的儲(chǔ)蓄顧問(wèn)，后附?！窘處煛浚赫故就瓿珊蟮某绦蛐Ч鐖D。教師先調(diào)試一遍?！緦W(xué)生】：操作實(shí)踐活動(dòng)，教師巡視。水平好的學(xué)生，可以去試著完成“拓展實(shí)踐”－改進(jìn)“梁詠琪的儲(chǔ)蓄顧問(wèn)”，后附?！窘處煛浚赫故緦?shí)踐活動(dòng)中的源程序，和學(xué)生一起完成代碼填空。【設(shè)計(jì)意圖】雖然從本質(zhì)上說(shuō)就是教材中的“儲(chǔ)蓄顧問(wèn)”例子，但是通過(guò)加入情境，讓學(xué)生富有情感體驗(yàn)，比灌輸任務(wù)式的效果明顯好多了。并且在任務(wù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮到學(xué)生水平的差異，設(shè)計(jì)了挑戰(zhàn)任務(wù)，使不同層次的學(xué)生都有所提高。五、課堂小結(jié)教師小結(jié)，（以問(wèn)題的形式用幻燈片展示，學(xué)生與教師一起回答的方式）1、解析算法的基本思想是什么？2、用解析算法解決問(wèn)題的時(shí)候需注意的問(wèn)題？【PPT展示】解析算法的基本思想與關(guān)鍵：1、一一列舉2、逐個(gè)檢驗(yàn)七、【課后作業(yè)】1、如果考慮復(fù)利，如何設(shè)計(jì)？八、【課后反思】這堂課上完之后，同樣也獲得了聽(tīng)課老師的好評(píng)，自己經(jīng)過(guò)反思之后，又有些與上“枚舉算法”不同的感受。教師去陌生的環(huán)境上課，并且是只上一堂課，新的環(huán)境，新的學(xué)生，要上好一堂課，給教師的挑戰(zhàn)挺大的。這時(shí)，得充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平，學(xué)生的整體素質(zhì)，得預(yù)先去相應(yīng)學(xué)校詢(xún)問(wèn)學(xué)生的有關(guān)情況，最好，也能在上課之前去認(rèn)識(shí)一下學(xué)生，我想不單是為了課堂的氣氛考慮，從學(xué)生的樂(lè)學(xué)方面去考慮也是很有必要的，畢竟一堂課也得對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)，不是走馬過(guò)場(chǎng)。但是，對(duì)學(xué)生情況的把握僅僅靠打聽(tīng)靠詢(xún)問(wèn)是不夠的，畢竟你沒(méi)有教學(xué)實(shí)踐過(guò)，所以可想而知，你的把握顯得多么“單薄”。我們應(yīng)該怎么做呢？我想我們可以做到的，就是在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為依據(jù)，分析學(xué)情，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，講學(xué)生之所缺，練學(xué)生之所需。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需要，分析教學(xué)內(nèi)容、選擇教學(xué)策略、設(shè)計(jì)有效的教學(xué)程序，力求使有效學(xué)習(xí)發(fā)生在每個(gè)學(xué)生身上。也就是說(shuō)就是研究了再研究，分析了再分析，將問(wèn)題拋出后學(xué)生的各種反應(yīng)各種思維盡可能得考慮到，并且對(duì)此做相應(yīng)得教學(xué)安排，從而在授課時(shí)可以做到游刃有余?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】《算法與程序設(shè)計(jì)教師用書(shū)》浙江教育出版社陶增樂(lè)附實(shí)踐活動(dòng)：實(shí)踐解析算法1、實(shí)踐目標(biāo)（1）理解解析算法。（2）初步掌握解析算法的程序?qū)崿F(xiàn)。2、任務(wù)描述通過(guò)應(yīng)用解析算法的思想，完成“相遇時(shí)間”和“梁詠琪的儲(chǔ)蓄顧問(wèn)”實(shí)踐活動(dòng)。3、操作提示（1）界面設(shè)計(jì)。流程圖實(shí)踐活動(dòng)一：相遇時(shí)間Dimv1,v2,tAingleDimmAintegerV1=val(te某t1.te某t)V2=val(te某t2.te某t)t=25/(v1+)m=(t某60)te某t3.te某t="需要"+Str(m)+"分鐘"EndSubPrivateSubTe某t1_Click()Te某t1.Te某t="":Te某t2.Te某t="":Te某t3.Te某t=""EndSub拓展提高：在窗口中插入圖片，在控件工具箱中，點(diǎn)擊選擇“Image”類(lèi)，然后在其屬性窗口中修改image1的picture屬性。見(jiàn)“幫助圖”。實(shí)踐活動(dòng)二：