初中信息技術(shù)-算法的優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

一、【教材分析】教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能1.理解算法優(yōu)化的含義，理解統(tǒng)籌方法、冒泡排序、快速排序、以及二分查找等優(yōu)化算法。2.會(huì)用統(tǒng)籌方法、冒泡排序、快速排序、以及二分查找等算法來解決問題，并能對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化。過程方法1.通過生活中問題的算法優(yōu)化，能利用高效的方法解決問題。2.通過使用算法來解決問題的過程，進(jìn)一步培養(yǎng)解決問題的算法思維習(xí)慣。情感目標(biāo)學(xué)會(huì)用算法的思想多視角分析問題，養(yǎng)成細(xì)致縝密思考問題的習(xí)慣。教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：統(tǒng)籌方法、快速排序、二分查找難點(diǎn)：二分查找教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、自主學(xué)習(xí)法、討論法【教學(xué)流程】教學(xué)環(huán)節(jié)過程與組織教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)情境導(dǎo)學(xué)觀看視頻《田忌賽馬》，交流對(duì)孫臏如此賽馬的認(rèn)識(shí)。啟發(fā)學(xué)生對(duì)算法優(yōu)化必要性的思考。孫臏的策略從算法角度來看，實(shí)際上是一種經(jīng)過優(yōu)化的算法。由此也可看出，算法的優(yōu)化對(duì)于我們解決生活中的問題是有很大幫助的，可以使我們的結(jié)果更高效、更完美。下面我們一起來研究算法的優(yōu)化?！局鲃?dòng)探究】學(xué)生觀看視頻思考，班內(nèi)交流。剖蚌求珠活動(dòng)一：生活中算法的優(yōu)化課件出示問題：我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生在1964年寫《統(tǒng)籌方法平話》里說了一個(gè)“燒水泡茶"的例子。它的整個(gè)過程有五道基本工序：1、燒開水；2、洗茶壺；3、洗茶杯；4、拿茶葉；5、泡茶。其中，燒開水、洗茶壺、洗茶杯，拿茶葉是泡茶的前提。工序燒開水洗水壺洗茶壺洗茶杯拿茶葉泡茶時(shí)間15分1分1分2分1分1分想在最短的時(shí)間喝上茶水，你能提供幾種解決方案？哪種最快捷？【學(xué)以致用】課件出示問題：李明從早上起床到上學(xué)前這段時(shí)間，要做以下幾件事:疊被(2分鐘)、洗臉(3分鐘)、刷牙(2分鐘)、刷鍋(1分鐘)、煮雞蛋(10分鐘)、吃早點(diǎn)(10分鐘)。請(qǐng)你為李明設(shè)計(jì)一套最節(jié)約時(shí)間的方案。【小結(jié)思考】探討對(duì)統(tǒng)籌方法的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。嘗試列舉生活中應(yīng)用統(tǒng)籌方法的實(shí)例。【合作學(xué)習(xí)】小組思考交流，選出代表在班內(nèi)展示發(fā)言，選出最佳方案?！咀灾魈骄俊繉W(xué)生先個(gè)人完成，后小組交流，選出最佳方案。【合作學(xué)習(xí)】學(xué)生討論交流，列舉實(shí)例，自由表達(dá)。剖蚌求珠活動(dòng)二、排序的算法優(yōu)化課件出示圖片：【想一想】這些排序分別依據(jù)什么？排序的關(guān)鍵是什么？課件出示問題：將12、-3,4,+8、-5按由小到大的順序排列出來，人工是如何排序的呢?請(qǐng)用自然語言說一說排序的算法過程?！鞠胍幌搿坑缮厦媾判颍隳芸偨Y(jié)冒泡排序法的特點(diǎn)么？【議一議】根據(jù)冒泡排序過程，討論一下:5個(gè)數(shù)在冒泡排序過程中經(jīng)過了多少次比較?最多需要進(jìn)行多少次交換?【練一練】圖書管理員的一項(xiàng)重要工作是把學(xué)生還回來的書(如100本)按編號(hào)順序放人書架。如果你是管理員，應(yīng)如何快速將這些書放回書架呢?傳統(tǒng)方法一本一本按照編號(hào)還回到對(duì)應(yīng)書架。要放回100本書，需要跑次。經(jīng)過算法優(yōu)化的方法(快速排序法)先從這堆書里隨便挑出一本，把比它編號(hào)小的，比它編號(hào)大的放右邊。分成兩堆后，再步驟，直到所有的書都按序號(hào)排好。再把從小到大排序后的書按照書架順序歸類，每個(gè)書架跑一次，這樣并不需要跑很多次就完成了?！舅伎肌拷?jīng)過排放圖書，你能總結(jié)快速排序的思想么？【自主探究】學(xué)生觀察思考，同桌交流。小組代表回答問題。均為排序，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求來比較?！竞献鲗W(xué)習(xí)】小組交流討論，選代表回答問題?！竞献鲗W(xué)習(xí)】小組討論交流。舉手表述自己對(duì)冒泡排序的理解?！懊芭菖判蚍ā笔桥判虻某Ｓ梅椒?。以給出的5個(gè)數(shù)據(jù)為例，在比較時(shí)，首先將第1個(gè)數(shù)與第2個(gè)數(shù)比較，如果第1個(gè)數(shù)大于第2個(gè)數(shù)，則交換兩個(gè)數(shù)的位置，接著比較第2個(gè)數(shù)與第3個(gè)數(shù)。依此類推，直到最后兩個(gè)數(shù)比較完畢?！咀灾魈骄俊刻骄克伎迹懻摻涣?，總結(jié)答案?！竞献鲗W(xué)習(xí)】小組交流討論，試著說出快速排序的過程?！咀灾魈骄俊繉W(xué)生思考，根據(jù)個(gè)人體會(huì)回答?；顒?dòng)三：查找的算法優(yōu)化課件出示：中央電視臺(tái)曾經(jīng)有一檔節(jié)目，要求選手在限定時(shí)間內(nèi)猜中某一物品的售價(jià)。如果猜中，就把物品獎(jiǎng)勵(lì)給選手。例如:猜一種手機(jī)的價(jià)格，手機(jī)價(jià)格在500一1000之間。選手開始報(bào)價(jià):"1000元?！敝鞒秩嘶卮?“高了?！薄?00元?！土?。—880元—高了?！?50元?！轮辛恕！舅伎肌坎聝r(jià)格具有一定的技巧性，你知道這種技巧么？請(qǐng)你依據(jù)二分查找的方法，設(shè)計(jì)出一種快速可行的猜價(jià)方案?！景鍟坎檎业乃惴▋?yōu)化：順序查找二分查找【想一想】從某水庫閘房到防洪指揮部的電話線路發(fā)生了故障。這是一條10千米長(zhǎng)的線路，如何迅速查出故障所在?如果沿著線路一小段一小段查找，困難很多。搶修工人每查一個(gè)點(diǎn)就要爬一次電線桿。想一想:搶修工人怎樣工作最合理?【合作學(xué)習(xí)】先自主思考，再和同學(xué)交流，設(shè)計(jì)可行方案。班內(nèi)交流。二分查找是先找有序數(shù)列的中點(diǎn)，利用中點(diǎn)將范圍分為兩部分，再經(jīng)比較不斷找中點(diǎn)并一步一步逼近目標(biāo)，最后按要求確定一個(gè)較小范圍?！竞献鲗W(xué)習(xí)】學(xué)生應(yīng)用二分查找設(shè)計(jì)方案，小組交流，選出代表班內(nèi)交流。實(shí)踐創(chuàng)新課件出示問題：1.某市的出租車計(jì)價(jià)規(guī)則為:在不考慮延時(shí)等待的情況下，起步價(jià)為11元，可以行駛3千米;接下來的7千米，每千米為2元;如果超過10千米，則剩余的路程每千米3元。不到1千米的按1千米計(jì)算。若路程為26千米，如何乘車才會(huì)使費(fèi)用最少?2.一份20頁的試卷，打印了2份，打印出來的頁碼排序?yàn)?"1,、1、2、2、3、3、4、4……20,20"。傳統(tǒng)的分開方法為左一張反扣，右一張反扣，以此類推，需要翻動(dòng)40次才能完全將兩份試卷分開。你能否提供一種更高效的方法來減少翻動(dòng)次數(shù)?【合作學(xué)習(xí)】體驗(yàn)算法優(yōu)化思想的實(shí)踐，小組合作完成任務(wù)。總結(jié)拓展通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你學(xué)到那些知識(shí)？你有哪些收獲和心得？通過算法優(yōu)化任務(wù)完成體會(huì)，想一想生活中哪些地方還可以應(yīng)用到優(yōu)化算法？【小結(jié)】一名學(xué)生總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，其他同學(xué)補(bǔ)充。【展示交流】交流，列舉生活中的事例班內(nèi)分享。學(xué)情分析八年級(jí)上學(xué)期的學(xué)生在經(jīng)過初中一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)之后，已經(jīng)初步計(jì)算機(jī)操作的技能。大多具備了獲取、選擇信息的能力，應(yīng)用信息的能力，但如何判斷、篩選、分析、歸納信息并通過自己的思考、消化，仍存在相當(dāng)難度，我們可以通過師生間、學(xué)生間的討論，甚至爭(zhēng)論等協(xié)作學(xué)習(xí)方式來促進(jìn)學(xué)生對(duì)信息的比較和選擇，并通過教師的引導(dǎo)能獨(dú)立思考和分析問題，并敢于表達(dá)自己對(duì)問題的不同看法,也有一小部分學(xué)生具有一定的自主學(xué)習(xí)能力，計(jì)算機(jī)的操作能力良好。學(xué)習(xí)習(xí)慣：學(xué)生習(xí)慣于按照老師設(shè)計(jì)的思路走下去，好象這樣心里就踏實(shí)，不會(huì)出錯(cuò)，教師要保護(hù)學(xué)生的這種“怕出錯(cuò)”的心理，告訴他們每個(gè)人的篩選分析的思維是不同的，沒有對(duì)錯(cuò)，要盡量多地使用學(xué)過的知識(shí)與技能。八年級(jí)學(xué)生信息技術(shù)課時(shí)少,不能溫故而知新,所以信息技術(shù)基礎(chǔ)不佳，且參差不齊。對(duì)于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，對(duì)這些寄以積極的期待，可以激勵(lì)學(xué)生朝著期待的方向努力。成功是最好的激勵(lì)。創(chuàng)造條件讓學(xué)生獲得成功，可以提高學(xué)生自我價(jià)值感。給學(xué)生提出適合其能力水平而且又具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)；教學(xué)前應(yīng)深入了解學(xué)生的知識(shí)背景和起點(diǎn)行為，做好鋪墊，以增加學(xué)習(xí)成功的機(jī)會(huì)。對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，滿足學(xué)生的基本需要，建立良好的師生、同伴的互動(dòng)關(guān)系，提供一個(gè)安全、信任、接納的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在無防御的心態(tài)下對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境作自由的探索?！端惴ǖ膬?yōu)化》效果分析整堂課思路清晰，環(huán)節(jié)流暢，基礎(chǔ)知識(shí)教得很扎實(shí)。課堂上組織了較豐富的“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)活動(dòng)。利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)發(fā),從學(xué)生的自我“體驗(yàn)“出發(fā)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。整節(jié)課主要是圍繞學(xué)生在自學(xué)和實(shí)踐上下工夫。本方案采用新課標(biāo)的教學(xué)方法和教學(xué)理念，學(xué)生與教師之間，學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)都設(shè)置的相對(duì)較好，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也相對(duì)較高。本教案設(shè)計(jì)的一些問題既復(fù)習(xí)了前幾堂課的教學(xué)內(nèi)容--流程圖的設(shè)計(jì)方法，對(duì)本課的程序設(shè)計(jì)教學(xué)也起了一個(gè)鋪墊作用，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的連貫性。但從課堂實(shí)踐看，課堂的精度,教學(xué)設(shè)計(jì)的理念尚有瑕疵，使教學(xué)設(shè)計(jì)意圖未有得到充分貫徹，信息技術(shù)課時(shí)太少,一周一課時(shí),所以根本做不到溫故而知新,還有些學(xué)生本來基本操作技能就較差，所以跟不上節(jié)奏,所以,個(gè)別學(xué)生沒有達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)效果.教材分析《算法的優(yōu)化》是信息技術(shù)八年級(jí)上冊(cè)第一單元第3課的內(nèi)容.（一）本課的基本目標(biāo)1.理解算法優(yōu)化的含義，理解統(tǒng)籌方法、冒泡排序、快速排序、以及二分查找等優(yōu)化算法。2.會(huì)用統(tǒng)籌方法、冒泡排序、快速排序、以及二分查找等算法來解決問題，并能對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化。（二）過程方法：1.通過生活中問題的算法優(yōu)化，能利用高效的方法解決問題。2.通過使用算法來解決問題的過程，進(jìn)一步培養(yǎng)解決問題的算法思維習(xí)慣。（三）教學(xué)重、難點(diǎn) 重點(diǎn)：統(tǒng)籌方法、快速排序、二分查找（四）教學(xué)方法：任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、自主學(xué)習(xí)法、討論法《算法的優(yōu)化》評(píng)測(cè)練習(xí)打開桌面導(dǎo)學(xué)案里面的“打開此題”某市的出租車，起步價(jià)11元，可以行使3千米，接下來的7千米，每千米2元，如果超過10千米，以后的路程，每千米3元，不到1千米的按1千米收費(fèi)。現(xiàn)在路程共有26千米，最低花費(fèi)多少錢？？？課后反思回顧這堂課：整堂課思路清晰，環(huán)節(jié)流暢，基礎(chǔ)知識(shí)教得很扎實(shí)。課堂上組織了較豐富的“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)活動(dòng)。從學(xué)生的自我“體驗(yàn)“出發(fā)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。面對(duì)學(xué)習(xí)方式的變革，教者的教學(xué)行為發(fā)生了質(zhì)的變化，整節(jié)課主要是圍繞學(xué)生在自學(xué)和實(shí)踐上下工夫。以學(xué)生為主體在這一節(jié)課的體現(xiàn)是突出的。本方案采用新課標(biāo)的教學(xué)方法和教學(xué)理念，學(xué)生與教師之間，學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)都設(shè)置的相對(duì)較好，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也相對(duì)較高。但從課堂實(shí)踐看，課堂的精度,教學(xué)設(shè)計(jì)的理念尚有瑕疵，使教學(xué)設(shè)計(jì)意圖末能得到充分貫徹，有些學(xué)生一些基本操作技能較差，跟不上節(jié)奏,個(gè)別學(xué)生根本沒有達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)效果,再加上信息技術(shù)課時(shí)太少,一周一課時(shí),所以根本做不到溫故而知新,由于得不到鞏固,對(duì)于本來就沒有學(xué)扎實(shí)的一些學(xué)生,知識(shí)極其容易發(fā)生斷層,已經(jīng)成為信息技術(shù)學(xué)科的通病.課標(biāo)要求《算法的優(yōu)化》是信息技術(shù)八年級(jí)上冊(cè)第一單元第3課的內(nèi)容.（一）本課的基本目標(biāo)1.理解算法優(yōu)化的含義，理解統(tǒng)籌方法、冒泡排序、快速排序、以及二分查找等優(yōu)化算法。2.會(huì)用統(tǒng)籌方法、冒泡排序、快速排序、以及二分查找等算法來解決問題，并能對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化。（二）過程