算法和算法的描述教學(xué)設(shè)計(jì)

1、算法和算法的描述教學(xué)設(shè)計(jì)廣東省佛山市南海區(qū)第一中學(xué)郭小喜一、教材分析：本節(jié)課是高中信息技術(shù)選修模塊一算法與程序設(shè)計(jì)第一章第二節(jié)的內(nèi)容,主要是一些概念和理論，而算法的概念和理論都太抽象，講起來(lái)非常的枯燥乏味，那么就要把這些抽象的東西變得通俗易懂，使學(xué)生能輕松而又愉快的接受并理解。二、學(xué)生分析：在數(shù)學(xué)中已學(xué)過(guò)程序設(shè)計(jì)模塊，對(duì)算法有一定的初步基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)語(yǔ)言的三種結(jié)構(gòu)，并能編寫(xiě)一些較簡(jiǎn)單的程序。但是學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)的掌握并不是很熟練，他們對(duì)編程存在一定的畏懼情緒。三、教學(xué)目標(biāo)：1 .知識(shí)技能：(1)理解算法的概念；(2)能初步利用算法解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。2 .情感領(lǐng)域：培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力和動(dòng)手操作

2、能力。3 .能力發(fā)展：培養(yǎng)學(xué)生自我探索信息，高效獲取信息、分析評(píng)價(jià)信息、處理運(yùn)用信息、表達(dá)呈現(xiàn)信息的能力，通過(guò)作品的制作、反思和評(píng)價(jià)，進(jìn)一步提高其信息素養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)編程的興趣，理解算法的概念和如何科學(xué)合理的選擇和設(shè)計(jì)算法，激發(fā)學(xué)生的編程興趣，為程序設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。四、教學(xué)重點(diǎn)：4 、算法的概念5 、算法的描述6 、算法的設(shè)計(jì)五、教學(xué)難點(diǎn)：1、算法的選擇。六、教學(xué)手段：與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)探討式教學(xué)，以趣味智力題激發(fā)學(xué)生探索解決問(wèn)題的興趣，以故事事例和具體的程序運(yùn)行對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生一步步的思考，從而總結(jié)出算法的概念，以及如何設(shè)計(jì)和選擇算法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和探究學(xué)習(xí)能力。七、教學(xué)過(guò)程：教學(xué)環(huán)節(jié)教

3、師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)理念創(chuàng)設(shè)情景引入新課【問(wèn)題一】：有一個(gè)牧羊人帶嗜L頭羊，一只狼和一顆大白菜準(zhǔn)備過(guò)河，他找到一只很小的船，每次只能帶一樣?xùn)|西過(guò)去,可是如果讓狼與羊?qū)W生按小組討論，設(shè)計(jì)過(guò)河的方案。過(guò)河的方案：通過(guò)對(duì)問(wèn)題一的方案設(shè)計(jì)，引起學(xué)生單獨(dú)在一起,狼會(huì)吃羊,讓羊與白菜單獨(dú)在一起，羊會(huì)吃白菜，牧羊人應(yīng)如何過(guò)河？A步：人和羊過(guò)河，人返回，留卜羊；第二步：人和狼過(guò)河，人和羊返回，留下狼；第三步：人和菜過(guò)河，人返回，留卜菜；第四步：人和羊過(guò)河。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)。要求：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們來(lái)設(shè)封樣?xùn)|四安然尢急的帶過(guò)河。一個(gè)方案，把3算法的概念教師針對(duì)問(wèn)題一的過(guò)河方案，提出以下問(wèn)題：?jiǎn)栴}1

4、:這個(gè)方家總共啟多少步？問(wèn)題2:剛才同學(xué)們把第二步和第三步可以改變先后順序，其它順序還能不能顛倒，比如說(shuō)：第一步先過(guò)狼？問(wèn)題3:通過(guò)以上例子，我們能不能總結(jié)出什么是算法？教師小結(jié)算法的概念：算法就是解決問(wèn)題的方法和步驟，而且步驟是有限的。在以后的編程中也要記住了，有些步驟是可以顛倒的，不影響程序的結(jié)果；但是有些一但顛倒了那最終的結(jié)果也就全變了。學(xué)生回答教師的問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題的回答，總結(jié)出算法的概念：算法就是解決問(wèn)題的方法和步驟。通過(guò)4個(gè)問(wèn)題的設(shè)置，基本上把算法的概念引導(dǎo)出來(lái)。把算法的概念與問(wèn)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。問(wèn)題4:在【問(wèn)題一】中,我們是用什么來(lái)描學(xué)生回答：

5、自然語(yǔ)言算法的描問(wèn)題5:還啟什么其他的方式嗎？教師展示流程圖的基本圖形及其功能學(xué)生回答：流程圖和偽代碼的方式述方式仕數(shù)學(xué)模塊中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，在本節(jié)課當(dāng)中，主要是回顧。程序框名稱(chēng)功能學(xué)生根據(jù)表格回顧流開(kāi)始/結(jié)束算法的開(kāi)始和結(jié)束程圖中的基本圖形及其功能。輸入/輸入和輸出信息乙輸出算法的描述處理計(jì)算與賦值判斷條件判斷流程線算法中的流向種描叵1三種方令§i個(gè)自然數(shù)的最大公約數(shù)】算法的三:。F有優(yōu)劣，讓大家對(duì)三種進(jìn)行比較。學(xué)生根據(jù)【求兩個(gè)自學(xué)生通過(guò)算達(dá)反述方式優(yōu)勢(shì)不足然數(shù)的最大公約數(shù)】算法的三種描述方對(duì)三種方式的比較，總結(jié)出自然語(yǔ)百通俗易懂歧異性，語(yǔ)句太長(zhǎng)，循環(huán)和式，說(shuō)出哪一種方式更好，好在哪里

6、，哪三種方式各自的優(yōu)勢(shì)與不分支難表達(dá)等一種方式更不好，不好在哪里。足。流程圖描述清晰簡(jiǎn)潔，不依賴(lài)計(jì)算機(jī)偽代碼書(shū)寫(xiě)方便，格式緊湊，便于翻譯由于語(yǔ)言種類(lèi)多，/、容易規(guī)范等算法的設(shè)計(jì)【問(wèn)題二】：寫(xiě)出求1+2+3+4+5的一個(gè)算法（,自然語(yǔ)百描述）。在學(xué)生設(shè)計(jì)算法的過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生完成。針對(duì)學(xué)生所用的設(shè)計(jì)算法，提出以下問(wèn)題給學(xué)生思考：?jiǎn)栴}6:通過(guò)對(duì)問(wèn)題二的算法的思考，你認(rèn)為問(wèn)題的算法是唯一的嗎？問(wèn)題7:對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題的/、同算法，它們的效率一樣的碼？為什么？問(wèn)題8:我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)法選擇一個(gè)好的算法呢？如何評(píng)價(jià)一個(gè)算法的好與壞？學(xué)生自主探索完成算法的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生用到以下幾種/、同的算法：算法1：

7、按照逐一相加的程序進(jìn)行算法2:可以運(yùn)用公式1+2+3+n（n+1）土+n直接/2算算法3:按照累積相加的程序進(jìn)行學(xué)生回答問(wèn)題6-8問(wèn)題二的設(shè)置，在于讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，理解問(wèn)題的算法不是唯一的通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置與回答，引出下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，如何選擇算法。算法的選擇【問(wèn)題二】：求兩個(gè)自然數(shù)n,m的取大公約數(shù)。常用的有以卜兩種算法：同學(xué)甲的算法：（輾轉(zhuǎn)相除法）同學(xué)乙的算法：（窮舉法）任務(wù)：分別用兩種算法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)（9147485和5147480）進(jìn)行測(cè)試，比較它們的運(yùn)行時(shí)間。問(wèn)題9:哪一種算法運(yùn)行時(shí)間少？哪一種算法較好？為什么？教師小結(jié)：對(duì)于運(yùn)行時(shí)間少的算法它的效率較高，我們?cè)谠O(shè)計(jì)算法時(shí)，就選擇運(yùn)行時(shí)間少的

8、算法。【問(wèn)題四】：兩個(gè)自然數(shù)n,m相乘，輸出乘積的后三位數(shù)。學(xué)生對(duì)兩種算法分別進(jìn)行測(cè)試，從運(yùn)行時(shí)間方面得出“輾轉(zhuǎn)相除法”算法較好的結(jié)論。問(wèn)題三的提出主要是針對(duì)算法的時(shí)間效率；問(wèn)題四的提出主要是針常用的有以卜兩神算法：算法一：兩個(gè)自然數(shù)相乘后取后三位。算法二：先取兩個(gè)自然數(shù)的后三位，再取它們相乘的結(jié)果的后三位。教師提供兩組測(cè)試數(shù)據(jù)：測(cè)試數(shù)據(jù)1：1212測(cè)試數(shù)據(jù)2:123456123456請(qǐng)同學(xué)用兩組測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)兩種算法進(jìn)行測(cè)試，并匯報(bào)測(cè)試結(jié)果。問(wèn)題10:算法乙在測(cè)試數(shù)據(jù)2時(shí)為什么會(huì)出錯(cuò)？哪一種算法較好？為什么？算法甲都可以很快得到結(jié)果，但算法乙在測(cè)試數(shù)據(jù)2時(shí)出錯(cuò)。對(duì)算法的通用性；選擇算法的標(biāo)準(zhǔn)是算

9、法的效率局低及通用性如何。教師小結(jié)：在設(shè)計(jì)算法時(shí)，我們應(yīng)根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際，從算法的運(yùn)行時(shí)間與通用性?xún)煞矫鎭?lái)考慮，選擇一種效率較圖的算法。課堂小結(jié)教師小結(jié)：1、如何定義算法的概念？2、算法的描述有哪幾種方式？3、如何判個(gè)算法的優(yōu)劣？讓學(xué)生思考反饋本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)體系八、教學(xué)評(píng)價(jià)1、貫徹新課標(biāo)的理念，利用問(wèn)題導(dǎo)學(xué)法教學(xué)，整個(gè)教學(xué)思路清晰，教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣。2、問(wèn)題的設(shè)計(jì)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際，能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)生重點(diǎn)與難點(diǎn)的把握。3、舉例簡(jiǎn)單明了，容易理解，并能夠達(dá)到預(yù)定的教學(xué)效果。4、算法的選擇作為本節(jié)課的難點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)【問(wèn)題三】【問(wèn)題四】二大問(wèn)題的設(shè)置，學(xué)生基本能夠掌

10、握與消化。5、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)(/wljx)的使用，極大的加強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)(/wljx/wljxzpdp.asp?classid=5249)可以進(jìn)行即時(shí)的點(diǎn)評(píng)，提高了課堂的教學(xué)效率。九、教學(xué)反思1、本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分考慮到學(xué)生在數(shù)學(xué)模塊中對(duì)算法已進(jìn)行了初步的學(xué)習(xí)，故對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容和數(shù)學(xué)模塊中的算法進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究，確定了本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，從這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程來(lái)看，把握是比較到位的。對(duì)于算法的選擇，在數(shù)學(xué)中并沒(méi)有過(guò)于深入的講解，本節(jié)課通過(guò)問(wèn)題三和問(wèn)題四的設(shè)置，可以讓學(xué)生對(duì)此有較深入的理解，從課堂效果

11、上來(lái)看，基本達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。2、從學(xué)生對(duì)問(wèn)題二提交的算法來(lái)看，有部分學(xué)生對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)掌握得并不好，如doToopuntil寫(xiě)成dountil;有些直接用條件語(yǔ)言IF來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；有的對(duì)DO語(yǔ)句的條件寫(xiě)錯(cuò)。3、本節(jié)課利用問(wèn)題導(dǎo)學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究，有效的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。4、本節(jié)課的課堂氣氛沒(méi)有預(yù)想中的好，可能與教學(xué)內(nèi)容和問(wèn)題的設(shè)置有一定的關(guān)系，這也從一定程度上反映出學(xué)生對(duì)于算法存在畏懼心理，對(duì)于老師提的問(wèn)題不敢大膽發(fā)言。十、點(diǎn)評(píng)本課教學(xué)設(shè)計(jì)理念新，環(huán)節(jié)緊湊，程序合理，因而有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。由于調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極思維及表達(dá)，給學(xué)生提供了一個(gè)表現(xiàn)自己、鍛煉自己、合作交流的空間和

12、機(jī)會(huì)，因而使學(xué)生的思維能力、表達(dá)能力、合作溝通能力等都會(huì)有所提高。在本節(jié)課的設(shè)計(jì)中，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、問(wèn)題設(shè)置緊扣教學(xué)內(nèi)容，能夠很好的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主、探挖式的學(xué)習(xí)；2、整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中教學(xué)教學(xué)內(nèi)容間有層次，環(huán)環(huán)相扣，銜接與過(guò)渡自然、順暢；3、對(duì)學(xué)生作業(yè)的點(diǎn)評(píng)做的很到位，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并與學(xué)生探討，解決問(wèn)題；應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，學(xué)生創(chuàng)造性的重要表現(xiàn)就是思維的發(fā)散性，這正是新課程特別強(qiáng)調(diào)的理念，即激發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，不能夠因?yàn)閷W(xué)生的發(fā)展而事先對(duì)學(xué)生的思維有所限定。以本課為例，通過(guò)問(wèn)題設(shè)疑、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組討論及學(xué)生自主學(xué)習(xí)等教學(xué)方法的靈活應(yīng)用，都充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的發(fā)散性思維。這樣，學(xué)生獲得的知識(shí)就不是硬性記憶背誦的結(jié)果，而是自己分析得出結(jié)論和理解的結(jié)果；課堂上活躍的因素是學(xué)生的討論，而不是細(xì)致地講解；學(xué)生