2.2 算法的控制結(jié)構(gòu)（教學(xué)設(shè)計）高中信息技術(shù)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(jié)構(gòu)（教學(xué)設(shè)計）年級高一授課時間課題2.2算法的控制結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)1.了解算法的三中基本控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)（學(xué)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(jié)構(gòu)（學(xué)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(dāng)?shù)目刂平Y(jié)構(gòu)并設(shè)計算法，提升利用信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)。（學(xué)科核心素養(yǎng)：信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）教學(xué)重難點重點：了解算法的三中基本的控制結(jié)構(gòu)難點：能夠根據(jù)實際選擇恰當(dāng)?shù)目刂平Y(jié)構(gòu)并設(shè)計算法解決問題。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體網(wǎng)絡(luò)教室ppt教學(xué)課件學(xué)習(xí)資源包、學(xué)習(xí)任務(wù)單教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動新課導(dǎo)入情景導(dǎo)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(jié)歸納一下積木搭建的步驟，并進行班級分享。教師總結(jié)：無論多么復(fù)雜的積木都是由一個個的積木構(gòu)成，我們解決問題的算法也是這樣，也是由最基本的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，算法基本結(jié)構(gòu)包括順序結(jié)構(gòu)，分支結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)。今天就讓我們系統(tǒng)的來學(xué)習(xí)一下算法的三中不同控制結(jié)構(gòu)。新知講授任務(wù)一：順序結(jié)構(gòu)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(jié)合課本，總結(jié)歸納順序結(jié)構(gòu)的定義及特點。并引導(dǎo)學(xué)生填寫學(xué)習(xí)任務(wù)單.順序結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)的應(yīng)用2請列舉出生活中衣食住行方面的順序結(jié)構(gòu)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(wù)二：分支結(jié)構(gòu)1.請同學(xué)們總結(jié)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(jié)分支結(jié)構(gòu)的定義。分支結(jié)構(gòu)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(jié)果分別執(zhí)行不同處理的控制結(jié)構(gòu)。注意：用流程圖描述分支結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計一個算法判斷學(xué)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(xué)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(wù)三：循環(huán)結(jié)構(gòu)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(dāng)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(dāng)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(shè)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(jié)歸納循環(huán)結(jié)構(gòu)的定義及特點，并填寫學(xué)習(xí)任務(wù)單循環(huán)結(jié)構(gòu)定義及特點在條件的控制下，某些操作步驟需要重復(fù)執(zhí)行的控制結(jié)構(gòu)就是循環(huán)結(jié)構(gòu)。循環(huán)控制結(jié)構(gòu)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(shè)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(fù)執(zhí)行的代碼塊。循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點：能夠重復(fù)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(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)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(wù)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(zhǔn)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(yù)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(zhǔn)確性。5.系統(tǒng)應(yīng)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(dāng)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(wù)五：根據(jù)下面實際案例需求選擇合適控制結(jié)構(gòu)設(shè)計算法。1.判斷一個整數(shù)是偶數(shù)還是奇數(shù)。分支結(jié)構(gòu)2.已知圓的半徑為5，計算并輸出圓的面積。順序結(jié)構(gòu)計算1*2*3*4*.....*100的乘積。循環(huán)結(jié)構(gòu)課堂練習(xí)1.以下不屬于算法基本控制結(jié)構(gòu)的是（）A.順序結(jié)構(gòu)B.分支結(jié)構(gòu)C.循環(huán)結(jié)構(gòu)D.終止結(jié)構(gòu)正確答案：D答案解析：本題考查的是算法三種基本控制結(jié)構(gòu)，包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)，故正確答案為D。2.以下三種控制結(jié)構(gòu)說法正確的是（）A.循環(huán)結(jié)構(gòu)中條件在每次循環(huán)開始時進行判斷B.分支結(jié)構(gòu)中各分支必然會被執(zhí)行C.循環(huán)結(jié)構(gòu)中無需判斷條件，就可以無限次實現(xiàn)循環(huán)D.分支結(jié)構(gòu)在算法設(shè)計中可有可無，但必須包含分支結(jié)構(gòu)正確答案：A答案解析：本題考查的是對算法三種控制結(jié)構(gòu)及其特點的理解，順序結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)需要滿足條件才可執(zhí)行，循環(huán)結(jié)構(gòu)也是，不可忽略條件判斷，故正確答案為A。課堂小結(jié)學(xué)生思考并總結(jié)分享本節(jié)課收獲，各同學(xué)之間互相補充。教師出示本節(jié)課思維導(dǎo)圖，并總結(jié)提升，幫助學(xué)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(dǎo)圖如