(教學設(shè)計)算法和算法的描述

1、算法和算法的描述教學設(shè)計高州市第二中學信息技術(shù)科組盧欽(一課程名稱算法和算法的描述(教材算法與程序設(shè)計第一章第2節(jié)廣東教育出版社 (二教學安排上課地點:多媒體課室軟件要求:Visual Basic6.0(三教學目標1、情感目標1從計算機解決問題的過程引入算法描述的意義,讓學生認同學習“算法與算法描述”的重要性。2運用“任務驅(qū)動”的教學理念,培養(yǎng)學生自主探索的學習能力。3以分組討論的形式,鍛煉學生的團體協(xié)作能力。2、知識目標1認識算法的概念和特征,體驗算法描述的各種方法。2掌握分析問題、設(shè)計算法的技能和方法。3關(guān)注算法設(shè)計的意義,體驗不同算法解決問題的效率。3、技能目標1能分清各種算法描述方法的

2、優(yōu)劣,能判定哪種場合適用哪種算法描述方法。2鍛煉學生分析問題、用直觀的方法描述問題的能力。(四教學重點、難點分析教學重點:讓學生體驗用自然語言、流程圖或偽代碼等方法描述算法的過程,讓學生認同在用計算機程序解決問題的過程中算法設(shè)計的重要性。教學難點:用流程圖來描述算法。(五教學手段采用“任務驅(qū)動”的教學方法,邊講邊練,學生自主探究,教師輔助講解引導。(六教材分析在本教材(算法與程序設(shè)計的第一章第1節(jié)里面,學習了計算機解決問題的過程,粗略講述了算法的描述方法,在必修版本信息技術(shù)基礎(chǔ)第四章第1節(jié)里面,也利用幾個具有趣味性的實際例子,讓學生體驗到了設(shè)計算法在計算機程序設(shè)計中的重要地位。本節(jié)通過“求兩個

3、整數(shù)的最大公約數(shù)的歐幾里得算法輾轉(zhuǎn)相除法”的例子,介紹算法的概念、算法的特征、算法的地位和作用以及算法描述的方法,如自然語言、流程圖和偽代碼等方法。(七學生分析算法與程序設(shè)計選修1面向的對象是高中二年級學生,首先,學生在高中一年級學習了數(shù)學選修3模塊,里面的第一章就已經(jīng)講述了算法和程序流程圖的描述以及算法的基本語句;其次,在必修版信息技術(shù)基礎(chǔ)第四章里面,他們也初步接觸到了計算機程序開發(fā)的基本過程。由此可知,學生對算法已經(jīng)不陌生,但是還沒有了解算法的明確地位和作用,也仍未具備用不同算法描述語言對算法進行描述的能力。(八教學過程(40分鐘教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖回顧上節(jié)課知識(2分鐘提問:

4、我們在上節(jié)課通過“雞兔同籠”的例子探討了計算機解決問題的過程,還記得計算機解決問題的步驟嗎?我們這節(jié)課將詳細探討設(shè)計算法這一重要的環(huán)節(jié)。學生回憶、討論回答:具體問題-分析問題-設(shè)計算法-編寫程序-調(diào)試程序-得到答案鞏固上節(jié)課學習知識,引出本節(jié)課要學習的新內(nèi)容。情景引入(5分鐘從歐幾里得的故事入手,讓學生重溫輾轉(zhuǎn)相除法。投影:抽取1名學生上臺演示flash 小游戲,讓學生使用輾轉(zhuǎn)相除法求解兩個正整數(shù)m=112和n=64的最大公約數(shù)。教師板書引導學生完成游戲。學生思考輾轉(zhuǎn)相除法解決問題的過程。討論:學生自由討論幫助講臺上同學完成游戲。在輕松愉快的游戲過程中,結(jié)合教材第8頁輾轉(zhuǎn)相除法的算法描述,跟蹤

5、輾轉(zhuǎn)相除法解決求最大公約數(shù)的步驟。讓學生對算法描述方法有個初步的了解,為講述算法的概念和特征作好鋪墊。任務驅(qū)動(2分鐘任務驅(qū)動:我們算法描述的方法多種多樣,那么到底有什么類型的算法描述方法?求250500范圍內(nèi)能被3整除的所有正整數(shù),如何用各種方法進行算法描述?板書問題。學生帶著疑問去探討算法和算法描述的奧秘。激發(fā)學生學習的自主性,促進學生之間的交流。算法的概念特征(7分鐘講授:算法的概念和特征。提問:一個算法一定要有輸入嗎?反例:算法可能有0個輸入。a =3b =4Printa +b實例:利用語文學習中碰到的歧異句,對比說明程序語言的嚴謹性。1、“老師把兩個孩子的媽媽請到了學校?！?、“這個

6、人好說話?！钡贸鼋Y(jié)論:程序語言不能有二義性演示程序:1、說明算法的有窮性。(程序出現(xiàn)死循環(huán)的嚴重后果2、用how to do?what to do?說明算法有窮性的意義?；卮?一個算法肯定有一個或多個輸入。從實例中認識到算法可能存在0個輸入的情況,認識到算法的確定性、有窮性。大量使用實例直觀地呈現(xiàn)算法的各種特征,讓學生對算法的概念和特征有更深刻的理解。算法的描述(2分鐘提問:1、表示算法的描述語言主要包括哪幾種?2、你們對哪個算法描述語言最陌生?回答:自然語言、流程圖、偽代碼。最陌生的算法描述語言:偽代碼擊破難點用自然語言描述算法(6分鐘提問:用自然語言描述算法有什么優(yōu)勢?課堂練習:分組協(xié)作,

7、4位學生為一組,討論如何用自然語言描述算法過程,求250-500范圍內(nèi)能被3整除的正整數(shù)。在4個小組里面各抽取一位代表比賽,在黑板上用自然語言描述算法(用自然語言描述各個步驟。結(jié)合實例,講述自然語言描述算法的缺點(二義性、累贅、跳轉(zhuǎn)復雜?；卮?使用這些語言不用專門訓練,所描述的算法通俗易懂。學生分組討論,探討如何用自然語言描述算法。并各推舉出一位代表進行比賽。學生結(jié)合實例思考用自然語言描述算法的優(yōu)缺點和適用的場合。認識自然語言描述算法的優(yōu)缺點,便于和流程圖、偽代碼等描述方法作橫向比較。用流程圖描述算法(5分鐘投影:流程圖的基本圖形及其功能。演示幻燈片與提問相結(jié)合。提問:如何用流程圖描述求250

8、500范圍內(nèi)被3整除的正整數(shù)問題。畫出示例流程圖,讓學生參考。提問:用流程圖描述算法,有什么優(yōu)點?學生重溫流程圖的基本圖形,如何用流程圖描述算法。學生探討思考解決問題方法,動手畫流程圖?；卮?清晰簡潔,容易表達選擇結(jié)構(gòu)。有利于不同環(huán)境的程序設(shè)計。重溫數(shù)學選修3中學習的程序框圖,深入了解流程圖的優(yōu)缺點。用偽代碼描述算法(2分鐘提出疑問:1、什么是偽代碼?2、相對自然語言和流程圖來說,偽代碼有什么優(yōu)缺點?引導學生初步認識偽代碼。學生在書本查找偽代碼概念。交流探討偽代碼的優(yōu)缺點。讓學生初步了解偽代碼。算法設(shè)計的重要性(8分鐘演示程序:用輾轉(zhuǎn)相除法和窮舉法求9147485和5147480的最大公約數(shù),

9、對兩個程序進行比較。用函數(shù)測試窮舉法求解的循環(huán)次數(shù)和運行程序時間(提出算法設(shè)計中程序效率的重要性,簡單講解算法的時間復雜度和空間復雜度。提問:算法設(shè)計在解決問題過程中的重要作用體現(xiàn)在哪里?比較兩個程序的效率,完成第13頁的表格1-6學生在觀看程序演示過程中,體會到不同算法的不同工作效率?；卮?算法的好壞,影響問題解決的效率。讓學生體會到算法設(shè)計的必要性和重要性,參考學習網(wǎng)站(1分鐘投影:學生記錄網(wǎng)址,有條件的學生可以在課余時間或上機時間登陸學習。知識拓展(九教學評價“1.2算法和算法的描述”這節(jié)課程,理論性比較強,學生在接受理論知識的時候會感覺比較乏味,因此,在教學中引入了趣味游戲和大量的案例

10、,由學生自主思考分析實例。教學中還加入了分組協(xié)作活動,讓學生參與課堂,鍛煉了他們的動手操作能力,在活動最后環(huán)節(jié)讓學生進行互相評價和自我評價,有助于他們認識自我并提高自我。在講述算法的有窮性的時候,重溫了第一章第1節(jié)所學習的內(nèi)容:確定程序的“What to do?和How to do?”。在講述算法設(shè)計的重要性的時候,對同一問題的兩種不同算法進行對比,分析程序的時間復雜度,讓學生意識到算法設(shè)計在計算機解決問題中的重要性。在這一課時的教學中,全程體現(xiàn)的是以學生為主體,教師引導學生探討新知識的教學理念,采用任務驅(qū)動的教學手段讓學習緊密結(jié)合實際,課程的節(jié)奏輕松有序,教師與學生、學生與學生之間有良好的互動。 （十） 教學反思 學生的算法與程序設(shè)計基礎(chǔ)比較差，所以在理解算法特征的時候，要花點心思 去旁敲側(cè)擊。盡管算法的描述對大部分學生來說不難理解，但是很少學生懂得靈活 運用各種算法描述手法，這個需要在后面的章節(jié)中加以練習鞏固。課程設(shè)置在多媒 體課室進行，是考慮到這節(jié)課的理論知識比較多，需要學生上機操作的內(nèi)容比較少， 是為后面深入學習程序設(shè)計打好堅實的基礎(chǔ)，用講授引導、學生自主探討的教學方 式，能更好地讓學生全面了解算法設(shè)計方法，也能讓學生意識到算法設(shè)計在計算機 解決