2.1算法的概念及描述-浙教版（2019）高中信息技術(shù)必修一教案

教學內(nèi)容分析：1.從生活實例出發(fā)，概述算法的概念與特征，運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。學情分析：本課的授課對象為必修一《數(shù)據(jù)與計算》的學生，從知識儲備角度來看學生已經(jīng)具有一定的獲取和分析信息的能力，對算法在生產(chǎn)生活中的應用有一些樸素的認知，但尚未上升到理論高度；能初步使用自然語言表述算法，但是尚未接觸過流程圖和偽代碼等其他描述算法的方法；從技能基礎(chǔ)來看大部分學生掌握了簡單的數(shù)字化學習工具的使用，比如文本編輯工具和畫圖工具等，但也不能排除有個別學生這方面的基礎(chǔ)非常薄弱，從而可能影響到學生在活動中對數(shù)字化工具的選擇。教學重難點：教學重點●理解算法的特征和描述方法，三種算法控制結(jié)構(gòu)的特征和描述方法。教學難點●理解算法的描述方法，循環(huán)結(jié)構(gòu)的特征和描述方法。教學目標：●能從生活和學習中發(fā)現(xiàn)實際問題中的算法，并結(jié)合實際問題理解算法的內(nèi)涵和外延?！裢ㄟ^對生活實例的分析和描述，體會概要方法和算法的區(qū)別，通過正反例對比分析，理解算法的特征和三要素?！衲艹醪接米匀徽Z言和流程圖描述簡單算法，了解算法描述的常見方式和各自特點?！窭斫馊N算法控制結(jié)構(gòu)的概念、特點及使用情形?！衲芨鶕?jù)問題求解過程中數(shù)據(jù)和運算的特點，選擇合適的控制結(jié)構(gòu)來正確地設(shè)計、描述算法?！窭斫飧鞣N控制結(jié)構(gòu)在解決問題過程中綜合應用的必要性。指向的核心素養(yǎng)：信息意識：能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理信息；在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的更大價值。計算思維：針對給定的任務進行需求分析，明確需要解決的關(guān)鍵問題；能提取問題的基本特征，進行抽象處理，并用形式化的方法表述問題。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)，學習資源與學習工具的操作技能，用于開展自主學習、協(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造。信息社會責任：具有一定的信息安全意識與能力，能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則；對信息技術(shù)創(chuàng)新所產(chǎn)生的新觀念和新事物，具有積極學習的態(tài)度、理性判斷和負責行動的能力。學業(yè)質(zhì)量水平要求1-2依據(jù)解決問題的需要設(shè)計算法，采用流程圖的方式描述算法。2-2依據(jù)問題解決的需要設(shè)計算法，運用算法描述方法和三種控制結(jié)構(gòu)合理表示算法。核心素養(yǎng)落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不可能泛泛而談，應落實在每一次引導、每一個活動之中。從本質(zhì)上說，算法是信息系統(tǒng)的靈魂。任何信息系統(tǒng)的自動運行都是計算機程序控制的結(jié)果，而計算機程序只是算法的一種描述方式。因此，深刻理解算法的概念與特征，正確描述解決問題的算法，已經(jīng)成為學生養(yǎng)成計算思維過程中一個重要的內(nèi)容和環(huán)節(jié)。本條目通過設(shè)置真實情境，引導學生發(fā)現(xiàn)生活中可用計算機解決的問題，能主動根據(jù)問題模型確定合適的算法，并對算法進行正確性評估；通過組織學生進行小組討論與合作學習，培養(yǎng)學生互幫互助，共享信息的意識。幫助學生在熟悉的情境中理解算法的概念、特征、要素等基本知識，培養(yǎng)學生運用形式化方法描述問題，分析界定問題、對問題抽象建模，再選擇合適的控制結(jié)構(gòu)設(shè)計描述算法。引導學生體驗從項目到問題再到算法的思維歷程，提煉項目實施的步驟與方法，提升學生的計算思維。通過創(chuàng)設(shè)數(shù)字化學習環(huán)境，鼓勵學生根據(jù)實際解決問題的需要，使用思維導圖和PPT等數(shù)字化工具開展自主學習和協(xié)同工作，并能在解決問題的過程中提出新的算法思想，提升數(shù)字化學習與創(chuàng)新素養(yǎng)。引導學生從信息安全、信息倫理等角度負責任地設(shè)計算法；通過列舉網(wǎng)上購票，智能空調(diào)和智能大棚控制等新興事物，引導學生思考新技術(shù)所帶來的便利和新問題，以積極的態(tài)度去面對，并做出理性判斷，從而培養(yǎng)學生的信息社會責任意識。課時：1課時教學環(huán)節(jié)教學過程設(shè)計意圖情景導入(5’)問題導入1：在多媒體課件上展示“雞兔同籠”問題，請學生給出算術(shù)解（非方程解）。通過讓學生完成簡單任務，自然進入課堂，讓學生體驗算法，對算法有初步感性認識。知識講解(10’).教師舉一些不符合算法特征的例子，請學生分析其是否符合算法特征，若不符合，該如何改正：例1：寫出所有的偶數(shù)（不符合“有窮性”特征，可以改為寫出10億以內(nèi)的所有偶數(shù)）；例2：找出班級里英語成績最好的人（不符合“確定性”特征，可以改為找出班里本次英語測試成績最高的人）；例3：為什么算法必須要有“輸出”，但有時卻可以沒有“輸入”？（算法必須包含至少一個輸出，以告訴外界問題求解的結(jié)果。如果問題求解時所有數(shù)據(jù)都是不變且已知的，則所需數(shù)據(jù)包含在算法中，不必再在執(zhí)行時輸入數(shù)據(jù)，否則需要包含一個或多個輸入）學生對算法有了初步感性認識，趁熱打鐵，讓學生根據(jù)教材內(nèi)容歸納總結(jié)算法的內(nèi)涵和外延，從而實現(xiàn)知識的內(nèi)化。教師不是直接向?qū)W生講解算法的特征，而是通過對實際案例的對比分析，引導學生自主閱讀教材內(nèi)容，加深對算法特征的理解，從而實現(xiàn)知識的內(nèi)化。知識講解(4’)教師講授算法的要素：數(shù)據(jù)；運算；控制轉(zhuǎn)移。幫助學生通過分析實例來理解算法的三要素，而不是機械地記住抽象枯燥的概念；引導學生思考要抓住哪些要素才能準確地描述算法。案例分析+自主討論(10’)先讓學生自主學習教材中“用自然語言描述算法”，然后要求學生小組合作討論，分別使用自然語言和流程圖描述有“兩個瓶子A和B，A瓶裝有雪碧，B瓶裝有可樂，問如何把雪碧和可樂互換。即A瓶原來裝雪碧，現(xiàn)改為裝可樂，B瓶原來裝可樂，現(xiàn)改為裝雪碧”的算法。先讓學生用自然語言表述算法，然后分析自然語言的缺陷，再請學生用流程圖表達，體會二者的區(qū)別。由于學生是第一次接觸流程圖，初次嘗試難免會出現(xiàn)各種錯誤。教師要對這些錯誤有預期心理準備，并通過小組討論和及時評價等形式去引導學生逐漸掌握正確的描述方法。知識講解(4’)教師結(jié)合問題講解例題，并總結(jié)用自然語言描述算法和用流程圖描述算法的區(qū)別。并講授除了上面兩種方法之外，我們還可以通過偽代碼和計算機語言來描述算法。幫助學生通過分析實例來理解算法的描述方式，而不是機械地記住抽象枯燥的概念；引導學生思考要抓住哪些要素才能準確地描述算法。課堂小結(jié)(2’)復習鞏固本節(jié)課所講的知識點。 算法