高中信息技術(shù)選修1教學(xué)設(shè)計(jì)-3.2 用窮舉法解決問(wèn)題-教科版

高中信息技術(shù)選修1教學(xué)設(shè)計(jì)-3.2用窮舉法解決問(wèn)題-教科版課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容教材章節(jié)：教科版高中信息技術(shù)選修13.2用窮舉法解決問(wèn)題

內(nèi)容：本章節(jié)主要介紹窮舉法的基本概念、適用場(chǎng)景以及具體應(yīng)用方法。通過(guò)實(shí)例分析，讓學(xué)生掌握窮舉法在解決實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和編程能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，通過(guò)窮舉法的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用算法思維解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，通過(guò)編程實(shí)踐加深對(duì)窮舉法的理解與應(yīng)用。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本章節(jié)學(xué)習(xí)前，已具備基本的計(jì)算機(jī)操作技能和簡(jiǎn)單的編程基礎(chǔ)，如變量、循環(huán)、條件語(yǔ)句等。他們對(duì)算法和程序設(shè)計(jì)有一定的認(rèn)知，能夠理解程序的基本結(jié)構(gòu)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程普遍具有較高興趣，尤其是編程相關(guān)的課程。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，喜歡通過(guò)實(shí)際操作來(lái)加深理解。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過(guò)視覺(jué)和動(dòng)手操作來(lái)學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過(guò)邏輯推理和抽象思維來(lái)掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)窮舉法時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：首先，理解窮舉法的概念和適用場(chǎng)景可能存在難度，需要教師通過(guò)實(shí)例和對(duì)比分析來(lái)幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)識(shí)。其次，窮舉法在解決某些問(wèn)題時(shí)效率較低，學(xué)生可能難以理解其局限性。此外，編程實(shí)現(xiàn)窮舉法時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到算法設(shè)計(jì)、代碼編寫和調(diào)試等問(wèn)題，需要教師提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，配備有操作系統(tǒng)和編程軟件的計(jì)算機(jī)，如VisualStudio、Python環(huán)境等。

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，用于發(fā)布教學(xué)資料和作業(yè)。

-信息化資源：窮舉法相關(guān)的教學(xué)視頻、在線編程練習(xí)平臺(tái)鏈接、案例庫(kù)。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備，包括投影儀、電子白板，以及實(shí)物教具，如算法流程圖模型。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

例如，要求學(xué)生預(yù)習(xí)窮舉法的基本概念和幾個(gè)簡(jiǎn)單的窮舉法案例。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞窮舉法，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

例如，提出“窮舉法在哪些場(chǎng)景下是有效的？”、“窮舉法可能存在哪些問(wèn)題？”等問(wèn)題。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

例如，通過(guò)在線平臺(tái)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和提交的預(yù)習(xí)問(wèn)題。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解窮舉法的基本概念和案例。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問(wèn)題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解窮舉法，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)故事、案例或視頻等方式，引出窮舉法課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例如，用一個(gè)簡(jiǎn)單的密碼破解案例引入窮舉法的概念。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解窮舉法的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

例如，講解窮舉法在解決組合問(wèn)題中的應(yīng)用。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握窮舉法。

例如，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的窮舉法程序來(lái)解決問(wèn)題。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

例如，針對(duì)學(xué)生提出的“如何優(yōu)化窮舉法以提高效率？”問(wèn)題進(jìn)行討論。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)窮舉法知識(shí)的應(yīng)用。

-提問(wèn)與討論：針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解窮舉法的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握窮舉法。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解窮舉法，掌握其應(yīng)用技能。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)窮舉法課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)窮舉法程序來(lái)解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。

-提供拓展資源：提供與窮舉法相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

例如，推薦一些關(guān)于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的在線課程或書籍。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

例如，針對(duì)學(xué)生的作業(yè)給出具體的評(píng)價(jià)和建議。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

例如，思考自己在窮舉法編程中遇到的問(wèn)題和解決方法。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的窮舉法知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)與技能的掌握

學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握窮舉法的基本概念、原理和應(yīng)用場(chǎng)景。他們能夠理解窮舉法在解決組合問(wèn)題和枚舉問(wèn)題時(shí)的重要性，并能夠在實(shí)際編程中應(yīng)用窮舉法解決問(wèn)題。例如，學(xué)生在完成課后作業(yè)時(shí)，能夠設(shè)計(jì)出有效的窮舉法程序來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，如生成所有可能的密碼組合、找出特定條件下的所有可能解等。

2.思維能力的提升

通過(guò)窮舉法的學(xué)習(xí)，學(xué)生的邏輯思維能力得到了顯著提升。他們學(xué)會(huì)了如何分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法，并在實(shí)踐中檢驗(yàn)算法的正確性和效率。這種思維能力不僅適用于窮舉法，也能夠遷移到其他算法和問(wèn)題解決策略中。

3.編程能力的提高

窮舉法的學(xué)習(xí)與編程實(shí)踐緊密相連，學(xué)生的編程能力得到了顯著提高。他們能夠編寫結(jié)構(gòu)清晰、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇a，并具備調(diào)試和優(yōu)化程序的能力。在小組討論和角色扮演活動(dòng)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何合作編寫程序，這進(jìn)一步提高了他們的編程協(xié)作能力。

4.解決問(wèn)題的能力

學(xué)生在掌握窮舉法的過(guò)程中，學(xué)會(huì)了如何將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可解的問(wèn)題，并運(yùn)用窮舉法找到解決方案。這種能力對(duì)于未來(lái)學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，特別是在需要處理大量數(shù)據(jù)和信息的情況下。

5.自主學(xué)習(xí)能力

通過(guò)自主預(yù)習(xí)和課后拓展，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉和提升。他們學(xué)會(huì)了如何利用在線資源和教師提供的指導(dǎo)來(lái)深入學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了自我探究和解決問(wèn)題的習(xí)慣。

6.團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力

在小組活動(dòng)和課堂討論中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何與同伴合作，共同解決問(wèn)題。他們學(xué)會(huì)了有效溝通、分工合作，以及如何在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)。這些技能對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和社會(huì)適應(yīng)性具有重要意義。

7.創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

在學(xué)習(xí)窮舉法的過(guò)程中，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了如何應(yīng)用現(xiàn)有知識(shí)解決問(wèn)題，還學(xué)會(huì)了如何思考問(wèn)題的不同解法。這種創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)有助于學(xué)生在未來(lái)遇到新問(wèn)題時(shí)，能夠從不同角度思考，提出獨(dú)特的解決方案。

8.對(duì)算法和編程的興趣

通過(guò)本章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)算法和編程產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們開(kāi)始關(guān)注編程在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并希望能夠進(jìn)一步探索和學(xué)習(xí)更高級(jí)的編程技巧和算法。七、典型例題講解1.例題：

編寫一個(gè)窮舉法程序，找出100以內(nèi)的所有素?cái)?shù)。

解答：

```python

defis_prime(num):

ifnum<=1:

returnFalse

foriinrange(2,int(num**0.5)+1):

ifnum%i==0:

returnFalse

returnTrue

primes=[]

fornuminrange(2,101):

ifis_prime(num):

primes.append(num)

print(primes)

```

答案：素?cái)?shù)列表為[2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97]

2.例題：

編寫一個(gè)窮舉法程序，計(jì)算100以內(nèi)所有3的倍數(shù)的和。

解答：

```python

sum_of_multiples=0

fornuminrange(1,101):

ifnum%3==0:

sum_of_multiples+=num

print(sum_of_multiples)

```

答案：3的倍數(shù)的和為1683

3.例題：

編寫一個(gè)窮舉法程序，找出所有兩位數(shù)中能被7整除但不能被11整除的數(shù)。

解答：

```python

fornuminrange(10,100):

ifnum%7==0andnum%11!=0:

print(num)

```

答案：滿足條件的數(shù)為14,28,42,56,70,84,98

4.例題：

編寫一個(gè)窮舉法程序，找出所有三位數(shù)中能被4整除但不能被9整除的數(shù)。

解答：

```python

fornuminrange(100,1000):

ifnum%4==0andnum%9!=0:

print(num)

```

答案：滿足條件的數(shù)為104,108,112,116,120,124,...,996

5.例題：

編寫一個(gè)窮舉法程序，找出所有兩位數(shù)中個(gè)位數(shù)是偶數(shù)的數(shù)，且十位數(shù)加個(gè)位數(shù)等于5。

解答：

```python

fornuminrange(10,100):

ifnum%2==0and(num//10)+(num%10)==5:

print(num)

```

答案：滿足條件的數(shù)為24,34,44,54,64,74,84,94八、反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)模式：在教學(xué)中，我嘗試將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，讓學(xué)生在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)窮舉法。例如，通過(guò)編程實(shí)戰(zhàn)來(lái)加深學(xué)生對(duì)窮舉法的理解，讓學(xué)生在實(shí)踐中感受算法的魅力。

2.個(gè)性化學(xué)習(xí)支持：根據(jù)學(xué)生的不同基礎(chǔ)和興趣，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。例如，為編程能力較強(qiáng)的學(xué)生提供更高級(jí)的編程任務(wù)，為編程能力較弱的學(xué)生提供基礎(chǔ)輔導(dǎo)和練習(xí)。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握不夠深入：在教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)窮舉法的基本原理和算法設(shè)計(jì)理解不夠深入，導(dǎo)致在實(shí)際編程中遇到困難。

2.教學(xué)方法單一：在課堂上，我主要采用講授法和實(shí)踐活動(dòng)法，但缺乏其他教學(xué)方法的運(yùn)用，如小組討論、案例分析等，這可能導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。

3.評(píng)價(jià)方式過(guò)于單一：目前的評(píng)價(jià)方式主要依賴于作業(yè)和考試，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力和問(wèn)題解決能力的綜合評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）

1.加強(qiáng)理論知識(shí)的講解與輔導(dǎo)：在課堂上，我將更加注重對(duì)窮舉法基本原理和算法設(shè)計(jì)的講解，并為學(xué)生提供更多的輔導(dǎo)和練習(xí)機(jī)會(huì)，確保學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有深入的理解。

2.豐