2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-說課稿-5.2-迭代與遞歸

2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-說課稿-5.2-迭代與遞歸一、課程基本信息

1.課程名稱：高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)（2）班

3.授課時(shí)間：2023年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)“5.2迭代與遞歸”，通過講解和實(shí)例分析，使學(xué)生理解迭代與遞歸的概念，掌握迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。本節(jié)課內(nèi)容緊密聯(lián)系課本，旨在提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的理解和應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字操作和信息技術(shù)應(yīng)用能力。通過學(xué)習(xí)迭代與遞歸的概念及其在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，學(xué)生將提升對(duì)信息處理過程的認(rèn)知，增強(qiáng)解決問題的邏輯思維和算法設(shè)計(jì)能力，能夠有效運(yùn)用迭代與遞歸解決實(shí)際問題，提高信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用水平。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

①理解迭代與遞歸的概念及其區(qū)別；

②掌握迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用；

③學(xué)會(huì)使用迭代與遞歸解決實(shí)際問題。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①迭代與遞歸算法設(shè)計(jì)中的邏輯推理和步驟推導(dǎo)；

②理解遞歸調(diào)用過程中的堆棧機(jī)制及其對(duì)程序執(zhí)行的影響；

③在復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中合理選擇迭代或遞歸方法進(jìn)行問題解決，并能分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。四、教學(xué)資源

1.軟硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、投影儀、白板

2.課程平臺(tái)：校園教學(xué)管理系統(tǒng)

3.信息化資源：教學(xué)PPT、迭代與遞歸算法示例程序、在線編程平臺(tái)

4.教學(xué)手段：案例分析、小組討論、編程練習(xí)五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

開篇通過一個(gè)簡單的迭代與遞歸的經(jīng)典問題——求階乘，引導(dǎo)學(xué)生思考兩種不同的解決方案。提出問題：“計(jì)算5的階乘，大家能想到幾種方法？”學(xué)生思考并回答后，引入迭代與遞歸的概念，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容做鋪墊。

2.講授新知（20分鐘）

首先，通過PPT展示迭代與遞歸的定義和特點(diǎn)，讓學(xué)生初步理解這兩個(gè)概念。接著，通過具體的例子（如計(jì)算斐波那契數(shù)列）來展示迭代與遞歸的用法，讓學(xué)生在實(shí)際代碼中觀察兩種方法的不同執(zhí)行過程和效率。然后，詳細(xì)講解迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用，例如在樹和圖的遍歷中，如何選擇合適的迭代或遞歸方法。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

給出幾個(gè)與迭代和遞歸相關(guān)的問題，讓學(xué)生分組討論并嘗試編寫代碼實(shí)現(xiàn)。例如，編寫一個(gè)遞歸函數(shù)來檢測(cè)一個(gè)字符串是否是回文，或者用迭代方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的隊(duì)列操作。教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決編程中遇到的問題。

4.課堂小結(jié)（5分鐘）

回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)迭代與遞歸在實(shí)際編程中的重要性，總結(jié)迭代與遞歸的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。同時(shí)，提醒學(xué)生在編程實(shí)踐中注意遞歸的堆棧溢出問題。

5.作業(yè)布置（5分鐘）

布置課后作業(yè)，包括：

①編寫一個(gè)遞歸函數(shù)，實(shí)現(xiàn)漢諾塔問題的解決方案；

②分析迭代與遞歸在特定問題中的性能差異，并撰寫簡短的分析報(bào)告；

③在在線編程平臺(tái)上完成至少兩個(gè)與迭代和遞歸相關(guān)的練習(xí)題。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果

學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.理解并掌握了迭代與遞歸的基本概念和原理，能夠區(qū)分二者在編程中的應(yīng)用場景和特點(diǎn)。

2.通過實(shí)例分析，學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)迭代與遞歸算法，解決實(shí)際問題，如計(jì)算階乘、斐波那契數(shù)列等。

3.學(xué)生能夠運(yùn)用迭代與遞歸方法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行有效的操作，例如在樹和圖的遍歷中合理選擇算法。

4.通過課堂討論和編程練習(xí)，學(xué)生的計(jì)算思維和邏輯推理能力得到了提升，能夠分析算法的復(fù)雜性和效率。

5.學(xué)生在鞏固練習(xí)中展現(xiàn)出了較高的編程能力，能夠編寫出結(jié)構(gòu)清晰、邏輯正確的迭代與遞歸程序。

6.學(xué)生通過撰寫分析報(bào)告，提高了對(duì)迭代與遞歸算法的深入理解和批判性思維能力。

7.在在線編程平臺(tái)上完成的練習(xí)題，學(xué)生能夠即時(shí)獲得反饋，進(jìn)一步鞏固了課堂所學(xué)知識(shí)，并能夠自我檢測(cè)學(xué)習(xí)效果。

8.學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)，能夠根據(jù)問題特點(diǎn)選擇最合適的算法，提高了問題解決能力和信息技術(shù)應(yīng)用能力。

9.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的興趣得到了激發(fā)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信息技術(shù)的積極性和主動(dòng)性。

10.學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中溝通協(xié)作能力得到了提升，能夠在小組討論中貢獻(xiàn)自己的智慧，共同完成編程任務(wù)。七、教學(xué)反思與總結(jié)

1.教學(xué)反思

這節(jié)課我嘗試了通過問題導(dǎo)入的方式激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在思考中自然過渡到迭代與遞歸的概念。在實(shí)際教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)于新概念的理解速度有所不同，有些學(xué)生能夠迅速跟上我的講解，而有些學(xué)生則需要更多的時(shí)間來消化吸收。在教學(xué)方法上，我盡量使用直觀的例子和圖示來幫助學(xué)生理解，但在遞歸調(diào)用棧的講解上，我覺得可能還需要更形象的比喻或工具來幫助學(xué)生形象化理解。

在課堂管理方面，我注意到小組討論時(shí)，有些小組的合作并不那么順利，可能是因?yàn)榻M內(nèi)分工不明確或者個(gè)別學(xué)生的參與度不高。我應(yīng)該在今后的教學(xué)中更加注重小組合作的效果，確保每個(gè)學(xué)生都能參與到討論中，發(fā)揮他們的潛能。

2.教學(xué)總結(jié)

總體來看，本節(jié)課的教學(xué)效果是積極的。學(xué)生們對(duì)迭代與遞歸的概念有了基本的理解，能夠通過編程實(shí)踐來運(yùn)用這些概念。在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生們表現(xiàn)出了較高的熱情和參與度，他們能夠獨(dú)立思考并編寫出正確的程序代碼。特別是在在線編程平臺(tái)上的練習(xí)，學(xué)生們能夠即時(shí)得到反饋，這對(duì)于他們的學(xué)習(xí)進(jìn)步非常有幫助。

在知識(shí)掌握方面，學(xué)生們能夠理解迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，并能夠分析不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)。技能方面，學(xué)生的編程能力得到了提升，他們能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中。在情感態(tài)度方面，學(xué)生們對(duì)信息技術(shù)的興趣得到了增強(qiáng)，他們更加積極主動(dòng)地參與到課堂活動(dòng)中。

當(dāng)然，教學(xué)中也存在著不足。例如，我在課堂上的提問可能不夠深入，沒有充分激發(fā)學(xué)生的深度思考。此外，對(duì)于一些抽象的概念，我可能需要更多的教學(xué)輔助工具來幫助學(xué)生理解。針對(duì)這些問題，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中采取以下措施：

-使用更多生動(dòng)的案例和比喻來解釋抽象概念；

-引入可視化工具來幫助學(xué)生理解遞歸調(diào)用棧等復(fù)雜概念；

-加強(qiáng)課堂提問的深度，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判性思考；

-優(yōu)化小組合作學(xué)習(xí)，確保每個(gè)學(xué)生都能積極參與。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系

1.迭代與遞歸的基本概念

①迭代：通過循環(huán)語句（如for、while）重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件；

②遞歸：函數(shù)自己調(diào)用自己，通過不斷縮小問題規(guī)模直至達(dá)到基本情況來解決問題；

③關(guān)鍵詞：循環(huán)、調(diào)用、重復(fù)、縮小問題規(guī)模、基本情況。

2.迭代與遞歸的適用場景

①迭代：適用于問題規(guī)模明確，易于確定循環(huán)次數(shù)的場景；

②遞歸：適用于問題可以分解為規(guī)模較小的同類問題的場景；

③關(guān)鍵詞：問題規(guī)模、循環(huán)次數(shù)、分解問題、同類問題。

3.迭代與遞歸的優(yōu)缺點(diǎn)

①迭代優(yōu)點(diǎn)：執(zhí)行效率通常較高，不會(huì)因?yàn)檎{(diào)用棧過深而引發(fā)棧溢出；

②迭代缺點(diǎn)：代碼可能不如遞歸簡潔，邏輯可能更難理解；

③遞歸優(yōu)點(diǎn)：代碼通常更簡潔，邏輯清晰，易于理解；

④遞歸缺點(diǎn)：執(zhí)行效率可能較低