2.2 算法的控制結構（教學設計）高中信息技術必修1數(shù)據(jù)與計算同步高效課堂 浙教版

2.2算法的控制結構（教學設計）年級高一授課時間課題2.2算法的控制結構教學目標1.了解算法的三中基本控制結構：順序結構、分支結構、循環(huán)結構（學科核心素養(yǎng)：信息意識）2.能夠根據(jù)實例區(qū)分和描述不同的控制結構（學科核心素養(yǎng)：信息意識、計算思維）3.能夠根據(jù)實際需要選擇恰當?shù)目刂平Y構并設計算法，提升利用信息技術學科素養(yǎng)。（學科核心素養(yǎng)：信息意識、數(shù)字化學習與創(chuàng)新）教學重難點重點：了解算法的三中基本的控制結構難點：能夠根據(jù)實際選擇恰當?shù)目刂平Y構并設計算法解決問題。教學準備多媒體網(wǎng)絡教室ppt教學課件學習資源包、學習任務單教學過程教師活動學生活動新課導入情景導入：描述算法的方法流程圖觀看下方圖片，思考上述積木是如何搭建的？總結歸納一下積木搭建的步驟，并進行班級分享。教師總結：無論多么復雜的積木都是由一個個的積木構成，我們解決問題的算法也是這樣，也是由最基本的結構構成的，算法基本結構包括順序結構，分支結構，循環(huán)結構。今天就讓我們系統(tǒng)的來學習一下算法的三中不同控制結構。新知講授任務一：順序結構1.思考：在日常生活中，我們在網(wǎng)上購買火車票或者高鐵票的一般步驟，并班級分享。1.選擇乘車日期和車次1.選擇乘車日期和車次2.選擇或添加乘車人3.提交購票訂單4.網(wǎng)上支付購票款結合課本，總結歸納順序結構的定義及特點。并引導學生填寫學習任務單.順序結構定義及特點算法中各個步驟按照先后順序依次執(zhí)行的結構。順序結構的特點：（1）每個步驟按照算法的出現(xiàn)順序依次執(zhí)行。（2）每個步驟一定會被執(zhí)行一次，而且只執(zhí)行一次。3.利用順序結構設計一個算法計算出兩個整數(shù)的和，并繪制出流程圖。算法的步驟：輸入兩個整數(shù)a和b計算a和b的和，并賦值給c3.輸出c算法的流程圖如下：4.順序結構的應用2請列舉出生活中衣食住行方面的順序結構算法。1.烹飪美食2.早上起床后的流程3.超市購物流程4.其他任務二：分支結構1.請同學們總結一元二次方程的是否存在實數(shù)根如何判斷？判斷一元二次方程的是否存在實數(shù)根的步驟：(1).計算(1).計算(2)如果大于0，說明有實數(shù)根；如果小于0，說明沒有實數(shù)根。2.請分析一元二次方程的是否存在實數(shù)根的算法流程圖，總結分支結構的定義。分支結構定義及特點:定義：算法中各個步驟先按照條件進行判斷，再根據(jù)判斷結果分別執(zhí)行不同處理的控制結構。注意：用流程圖描述分支結構的算法時，流程線會從條件判斷框上面的角進入，在進行條件判斷后，從條件判斷框的左、右或者下面的角走向各個分支。分支結構特點（1）首先進行條件判斷，根據(jù)條件滿足與否來決定執(zhí)行哪個分支。（2）在一個分支結構中，必定有一個分支被執(zhí)行，其他的分支則被忽略。3.利用分支結構設計一個算法判斷學生成績所屬等級，具體要求如下。并繪制流程圖。>90分>80分>60分優(yōu)秀良好合格算法的步驟1.輸入學生成績2.判斷成績>90分是否成立，成立輸出優(yōu)秀3.>90分不成立的話，判斷成績>80分是否成立？成立的輸出良好4.>80分不成立的話，判斷成績>60分是否成立？輸出合格流程圖：任務三：循環(huán)結構思考智能電飯煲是如何煲飯的？煲好的飯是如何保溫的？電飯煲煲飯及保溫原理1.溫度傳感器監(jiān)測電飯煲內(nèi)部的溫度變化。2.當米飯煮熟后，溫度會上升到一個特定值，此時電飯煲判斷煮飯完成。自動切換到保溫模式。3.當處于保溫狀態(tài)時，加熱控制電路會根據(jù)溫度傳感器反饋的信息來控制加熱元件的工作。如果溫度低于設定的保溫溫度，加熱控制電路就會啟動加熱元件，對電飯煲內(nèi)部進行加熱，循環(huán)執(zhí)行。2.總結歸納循環(huán)結構的定義及特點，并填寫學習任務單循環(huán)結構定義及特點在條件的控制下，某些操作步驟需要重復執(zhí)行的控制結構就是循環(huán)結構。循環(huán)控制結構通常由以下幾個部分組成：初始化部分：在進入循環(huán)之前，通常需要進行一些初始化操作，例如設置循環(huán)變量的初始值。循環(huán)條件：這是一個布爾表達式，用于判斷是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)。只要循環(huán)條件為真，循環(huán)就會繼續(xù)執(zhí)行。循環(huán)體：這是在循環(huán)中重復執(zhí)行的代碼塊。循環(huán)結構的特點：能夠重復的執(zhí)行某些語句需要及時終止，否則容易進入死循環(huán)。3.利用循環(huán)結構設計一個算法計算從1加到100的和，并繪制流程圖。算法的步驟1.輸入數(shù)字i=12.判斷數(shù)字>100是否成立，成立輸出s,不成立執(zhí)行下一步3.s等于上一步的結果和現(xiàn)在的數(shù)字之和，i加1，回到第二步，循環(huán)執(zhí)行2,3步。流程圖：任務四：超市收銀系統(tǒng)算法分析1.自主思考超市收銀系統(tǒng)需要具備什么功能？2.以小組為單位，討論分析超市收銀系統(tǒng)中收銀員收銀過程的算法超市收銀系統(tǒng)需要具備以下功能：1.商品掃描功能，能快速準確識別商品條形碼，獲取商品信息和價格。2.支持多種支付方式，如現(xiàn)金、銀行卡、移動支付等，確保支付安全便捷。3.具備庫存管理功能，實時更新商品庫存數(shù)量，在庫存不足時預警。還要能生成詳細的銷售報表，供管理者分析銷售趨勢和商品暢銷情況。4.同時，有找零計算功能，保證準確性。5.系統(tǒng)應操作簡單，界面友好，方便收銀員快速上手。6.確保數(shù)據(jù)安全，防止信息泄露。超市收銀系統(tǒng)收銀過程算法1、初始化，初始化商品數(shù)據(jù)庫，包含商品編號、名稱、價格等信息。初始化交易變量，如總金額、已掃描商品數(shù)量等為零。2.掃描商品，當有商品需要掃描時，讀取商品條形碼。如果找到商品，將該商品的價格累加到總金額中，并增加已掃描商品數(shù)量。如果未找到商品，提示收銀員商品信息不存在。3.顯示總金額給顧客，接收顧客支付的金額。計算找零金額，即支付金額減去總金額4.打印小票，生成交易明細，包括商品名稱、數(shù)量、價格以及總金額、支付金額和找零金額。任務五：根據(jù)下面實際案例需求選擇合適控制結構設計算法。1.判斷一個整數(shù)是偶數(shù)還是奇數(shù)。分支結構2.已知圓的半徑為5，計算并輸出圓的面積。順序結構計算1*2*3*4*.....*100的乘積。循環(huán)結構課堂練習1.以下不屬于算法基本控制結構的是（）A.順序結構B.分支結構C.循環(huán)結構D.終止結構正確答案：D答案解析：本題考查的是算法三種基本控制結構，包括順序結構、分支結構、循環(huán)結構，故正確答案為D。2.以下三種控制結構說法正確的是（）A.循環(huán)結構中條件在每次循環(huán)開始時進行判斷B.分支結構中各分支必然會被執(zhí)行C.循環(huán)結構中無需判斷條件，就可以無限次實現(xiàn)循環(huán)D.分支結構在算法設計中可有可無，但必須包含分支結構正確答案：A答案解析：本題考查的是對算法三種控制結構及其特點的理解，順序結構中每個步驟一定會被執(zhí)行一次，而且只執(zhí)行一次。但分支結構需要滿足條件才可執(zhí)行，循環(huán)結構也是，不可忽略條件判斷，故正確答案為A。課堂小結學生思考并總結分享本節(jié)課收獲，各同學之間互相補充。教師出示本節(jié)課思維導圖，并總結提升，幫助學生理解算法的概念，明確算法的基本特征、描述方法。本節(jié)課思維導圖如