為疫情獻智慧

為疫情

獻智慧4.1算法及其特征蘭穎王培姚雪娟CONTENTS教學分析教學設計教學流程目錄教學分析教學分析教學內容本節(jié)課內容為教育科學出版社教材《信息技術必修1：數(shù)據(jù)與計算》第4單元第1節(jié)“算法及其特征”。這一單元是對前第二單元“編程計算”教學內容的拓展和延伸，作為第4單元的開篇，本節(jié)內容意在讓學生學會將解決問題的方法歸結為一系列清晰、準確的步驟，并

能分析和掌握算法的要素和特征，逐步建立編程解決問題的思維和方法。這部分內容強調

算法的提煉，算法基本要素和重要特征的分析，學生需要經歷從將問題抽象化入手，到形

成算法，再到用語言實現(xiàn)算法、解決問題的過程。這一過程可以培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力，尤其是創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。1.依據(jù)解決問題的需要，設計和表示簡單算法。2.熟練掌握算法的基本要素和重要特征。3.利用枚舉算法，解決實際問題。教學分析教學目標教學分析學情分析知識儲備通過前面的學習，學生已經了解了算法的概念，了解了用自然語言和流程圖表示算法的基本方法，有了相應內容一定的知識儲備綜合能力有一定的分析和研究問題的能力編程能力基本語法規(guī)則不熟，在程序代碼編寫方面的能力較弱生活經驗分析問題，提煉數(shù)據(jù)，抽象化模型經驗不足教學重點教學難點SOWT能夠分析問題，設計解決問題的算法并用恰當?shù)姆绞矫枋鏊惴?。了解枚舉算法的含義，并能使用枚舉算法解決相關問題。能夠設計出解決問題的算法能夠用枚舉算法解決相關問題教學設計教學設計教學策略結合我國這一階段新冠肺炎疫情的實際情況，我們選取了如何確診一位新冠肺炎患者的問題，以此情境入手，并始終貫穿本節(jié)內容，從就診流程，到確認病患，讓學生學會全面、系統(tǒng)的分析問題，抽象模型，算法表達，程序實現(xiàn)，并在這過程中體會醫(yī)護的工作的嚴謹和辛勞，使課堂中時刻注重系統(tǒng)知識的學習，又融入情感教育。通過對病患就診過程的表示和分析，學會用恰當?shù)姆绞矫枋鏊惴?，了解算法的基本要素和重要特征，通過對“誰是患者”“藥物污染”“找出誤刪密切接觸者”“尋找疑似患者”“派誰出征”等問題的解決或程序的實現(xiàn)，體驗計算機根據(jù)算法解決問題的過程。通過學生小組合作設計方案、分組探究代碼，了解算法以及特征，同時掌握算法的描述方法，進一步形

成健康生活的意識。聯(lián)系生活引入話題分析問題算法表示分析算法研究特征探究枚舉解決問題教學設計教學流程教學過程教學過程話題引入全國新冠肺炎疫情形勢嚴峻，確診每一位疑似患者尤為重要，播放視頻，引導學生思考確診流程教學過程分析問題體溫核酸CT按照慣例，將體溫作為是否需要列為疑似病人的依據(jù)確診依據(jù)之一確診依據(jù)之二活動1：幫助確診病人設計意圖：選擇當下熱點，調動學生學習積極性。提升學生責任感。教學過程任務實施一，解決問題討論學生分組討論，給出確診一名病患的工作流程Step1Step

2Step

3自然語言用自然語言描述解決過程流程圖借助畫程軟件，繪制流程圖教學過程提煉特征算法的特征□多個輸入現(xiàn)象（可多選）輸入項： □0個輸入□1個輸入輸出項： □0個輸出

□1個輸出□多個輸出執(zhí)行的結果：□確定的□不確定的□都可以執(zhí)行的步驟：□有限 □無限 □都可以執(zhí)行的時間：□有限 □無限 □都可以學生活動：學生通過網(wǎng)絡查詢患病初期的癥狀分組討論，一般情況下確診一個病患的步驟利用畫程繪制和完善流程圖觀察流程圖，完成表格，分析歸納算法的特征。設計意圖：學生在第二章中已經學習過計算機解決問題的過程以及三大基本結構。本活動通過確診病患的步驟復習舊知——流程圖，學習新知——算法，讓學生對算法有初步的了解，并通過觀察流程圖，歸納出算法的特征。教學過程鞏固算法的特征、體驗程序任務實施二，知識梳理活動2：救治病患——快速找出被污染的藥丸學生活動：一、分組討論，試著找出被污染的藥丸的方法二、閱讀教材P89，完成活動2三、回顧算法特征四、體驗程序設計意圖：活動1的流程圖較繁瑣，但算法比較簡單，學生容易理解?；顒?是讓學生知道解決一個問題，算法不止一種。引導學生能根據(jù)實際情況找到更合理的算法，更快捷地解決問題，達到算法的優(yōu)化。體驗程序環(huán)節(jié)讓學生感受程序解決實際問題的便捷性和準確性。教學過程任務實施三，鞏固優(yōu)化活動3：找出被誤刪的密切接觸者鞏固、優(yōu)化算法、體驗程序為第二課時做好鋪墊設計意圖：學生通過活動2了解到解決問題可以有多種方法并知道了算法的優(yōu)化?；顒?是讓學生明確利用數(shù)值及計算的特點，可以將復雜的查找過程轉換成簡單的計算；體會大數(shù)據(jù)下，編程的重要性和便捷性。學生活動：分組討論，試著找出被刪除的密切接觸者信息的方法，完成表格。完善程序手機號的特征數(shù)據(jù)類型及其大小范圍：數(shù)據(jù)在兩個文件中出現(xiàn)的次數(shù)：備份文件中手機號總和與故障文件中的手機號總和的差值為：教學過程（第二課時）任務實施四，新知探究活動一：利用枚舉法，逐一假設A、B、C、D是疑似，判斷是否正確。設計意圖：本環(huán)節(jié)引導學生分析問

題，尋找問題條件到目標實現(xiàn)之間的方法途徑，給予學生分析設計的空間。學生分組討論，形成良好的互動與分享，有助于感受枚舉算法思想，了解并掌握枚舉算法的基本原理。初探枚舉活動1：排查疑似患者分析問題初探枚舉原理學生活動：一、分析問題，討論算法，填寫表格。二、寫出以下兩個要素：1.枚舉對象2.判斷條件三、利用畫程軟件繪制流程圖疑似 A說：“我不是 B說：“是疑似” D?！盋說：“是B?！盌說：“B說的不對?！盇BCD判斷條件(i!="A")+(i=="D")+

(i=="B")+(i!="D")枚舉對象ABCD教學過程（第二課時）任務實施四，解讀代碼提示：我們需要把每個人說的話轉化成計算機能夠執(zhí)行的表達式。如A說：“不是我?！笨梢员硎緸椤癷!="A"”，其中i為枚舉的疑似人員編號。設計意圖：在活動2中，學生通過解讀程序，總結使用枚舉算法的條件和三要素，鞏固枚舉算法的思想，加強對編程實現(xiàn)算法的體驗。學生活動：一、學生通過解讀程序，寫出劃線代碼的語句含義。二、總結使用枚舉算法的條件和三要素。教學過程拓展應用拓展應用解決問題，鞏固枚舉思想教學過程拓展應用學生活動：一、寫出枚舉對象、枚舉范圍、判斷條件。二、完成程序填空設計意圖：總結、梳理運用枚舉算法解決問題的基本思路，進一步加深對設計算法、程序實現(xiàn)等知識的系統(tǒng)理解。通