粵教版高中信息技術(shù)選修1說課稿-4.2.2 用窮舉法求解問題的實踐

粵教版高中信息技術(shù)選修1說課稿-4.2.2用窮舉法求解問題的實踐科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）粵教版高中信息技術(shù)選修1說課稿-4.2.2用窮舉法求解問題的實踐課程基本信息1.課程名稱：粵教版高中信息技術(shù)選修1

2.教學年級和班級：高中一年級（1）班

3.授課時間：2023年10月15日

4.教學時數(shù)：1課時

本節(jié)課我們將學習4.2.2節(jié)內(nèi)容“用窮舉法求解問題的實踐”，通過實際操作，讓學生掌握窮舉法的基本概念及其在編程中的應用，培養(yǎng)解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維和創(chuàng)新意識。通過學習窮舉法，學生將提高邏輯推理和問題解決能力，能夠在面對復雜問題時，運用算法思想進行有效分析。同時，培養(yǎng)學生獨立思考、合作探究的精神，以及在實際問題中運用信息技術(shù)解決問題的能力，從而提升學生的信息技術(shù)應用核心素養(yǎng)。學情分析本節(jié)課面對的是高中一年級的學生，他們已經(jīng)具備了一定的計算機操作基礎(chǔ)，對編程概念有初步的了解。在知識層面，學生掌握了基礎(chǔ)的程序設(shè)計語言知識，能夠編寫簡單的程序。在能力層面，學生具備一定的邏輯思維能力和問題解決能力，但計算思維能力有待提高。在素質(zhì)方面，學生對信息技術(shù)充滿興趣，樂于探索新知識。

然而，學生在學習過程中可能存在以下問題：對復雜編程問題的解決策略不夠明確，缺乏系統(tǒng)的編程思維訓練；在獨立解決問題時，容易產(chǎn)生畏難情緒。此外，學生在課堂上的行為習慣良好，積極參與討論，但有時過于依賴老師，缺乏自主學習和合作學習的能力。

針對這些情況，本節(jié)課的教學設(shè)計需要關(guān)注激發(fā)學生的學習興趣，引導他們主動探究，培養(yǎng)自主學習和合作學習的能力，使學生在實踐中掌握窮舉法，提高計算思維能力。教學資源-硬件資源：計算機實驗室、投影儀、白板

-軟件資源：編程軟件（如Python）、教學PPT

-課程平臺：校園網(wǎng)絡教學平臺

-信息化資源：在線編程練習平臺、教學視頻

-教學手段：案例教學、小組討論、編程實踐教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示一個有趣的編程問題，如“計算一個數(shù)列中所有數(shù)的和”，引發(fā)學生對問題解決策略的好奇心。

-回顧舊知：簡要回顧上節(jié)課學習的算法概念，以及算法在解決問題中的應用。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細講解窮舉法的定義、原理及其在編程中的應用。

-舉例說明：通過一個具體的編程例子，如“求解水仙花數(shù)”，展示如何使用窮舉法來解決問題。

-互動探究：將學生分組，每組嘗試使用窮舉法解決一個簡單的編程問題，并討論解決方案的優(yōu)缺點。

3.鞏固練習（約15分鐘）

-學生活動：學生在計算機實驗室中獨立完成一個使用窮舉法的編程練習，加深對窮舉法的理解。

-教師指導：在學生實踐過程中，教師巡回指導，解答學生的疑問，幫助學生解決編程中遇到的問題。

4.課堂總結(jié)（約5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課學習的窮舉法，強調(diào)其在問題解決中的重要性，并簡要回顧學生實踐中的亮點和需要改進的地方。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置一個與窮舉法相關(guān)的編程作業(yè)，要求學生在課后完成，并提交到校園網(wǎng)絡教學平臺，以便教師進行批改和反饋。作業(yè)內(nèi)容包括設(shè)計一個程序，使用窮舉法解決一個實際問題，如“尋找一定范圍內(nèi)的所有質(zhì)數(shù)”。知識點梳理1.窮舉法的概念

-窮舉法的定義：逐一枚舉所有可能的解，從中找出滿足條件的解。

-窮舉法的適用場景：問題的解的數(shù)量有限且可枚舉，問題的解的范圍較小。

2.窮舉法的步驟

-確定枚舉的范圍：確定解的可能取值范圍。

-設(shè)計枚舉的結(jié)構(gòu)：設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)，逐一枚舉所有可能的解。

-判斷是否滿足條件：在循環(huán)體中，判斷當前枚舉的解是否滿足條件。

-輸出滿足條件的解：如果當前解滿足條件，則輸出該解。

3.窮舉法的優(yōu)化

-減少枚舉的范圍：通過剪枝技術(shù)，減少不必要的枚舉。

-優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)：使用合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)，如嵌套循環(huán)，提高枚舉的效率。

4.窮舉法的應用實例

-求解水仙花數(shù)：使用窮舉法，找出三位數(shù)中滿足條件的數(shù)。

-尋找質(zhì)數(shù)：使用窮舉法，找出一定范圍內(nèi)的所有質(zhì)數(shù)。

5.窮舉法與算法效率

-窮舉法的時間復雜度：分析窮舉法的時間復雜度，了解算法效率。

-窮舉法的空間復雜度：分析窮舉法的空間復雜度，了解算法的空間消耗。

6.窮舉法的局限性

-窮舉法在問題規(guī)模較大時的局限性：當問題規(guī)模較大時，窮舉法可能需要花費大量時間，效率較低。

-窮舉法在問題解的數(shù)量無限時的局限性：當問題解的數(shù)量無限時，窮舉法無法應用。

7.窮舉法與其他算法的對比

-窮舉法與貪心算法的對比：分析兩種算法的優(yōu)缺點，了解在不同問題中應選擇哪種算法。

-窮舉法與分治算法的對比：分析兩種算法的優(yōu)缺點，了解在不同問題中應選擇哪種算法。

8.編程實踐

-編寫窮舉法的偽代碼：根據(jù)窮舉法的步驟，編寫偽代碼。

-實現(xiàn)代碼：根據(jù)偽代碼，使用編程語言實現(xiàn)窮舉法的代碼。

-測試代碼：設(shè)計測試用例，驗證代碼的正確性。

9.窮舉法在實際問題中的應用

-解決實際問題的步驟：分析問題，設(shè)計窮舉法解決方案，實現(xiàn)代碼，測試代碼。

-實際案例：以實際案例為例，展示如何使用窮舉法解決實際問題。

10.窮舉法的拓展

-窮舉法的變種：介紹一些基于窮舉法的變種算法，如回溯法、分支限界法等。

-窮舉法與其他算法的結(jié)合：探討窮舉法與其他算法結(jié)合的可能性，如遺傳算法與窮舉法的結(jié)合。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實際案例進行教學，使學生能夠?qū)⒊橄蟮乃惴ǜ拍钆c實際生活問題相結(jié)合，提高學習的實用性和趣味性。

2.引入小組合作探究環(huán)節(jié)，鼓勵學生之間相互交流想法，通過團隊合作解決問題，培養(yǎng)學生的協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。

（二）存在主要問題

1.教學過程中，發(fā)現(xiàn)部分學生對窮舉法的理解不夠深入，對算法的優(yōu)化策略掌握不足。

2.在課堂互動環(huán)節(jié)，學生的參與度不夠，部分學生被動學習，缺乏主動探究的精神。

3.教學評價方式較為單一，主要依賴期末考試，未能充分反映學生在學習過程中的進步和問題。

（三）改進措施

1.針對學生對窮舉法理解不足的問題，我將在教學中增加更多的實例講解，通過逐步引導學生分析問題、設(shè)計算法，幫助學生深入理解窮舉法的原理和應用。

2.為了提高學生的參與度，我將調(diào)整課堂活動設(shè)計