1、算法和算法的描述教學(xué)設(shè)計廣東省佛山市南海區(qū)第一中學(xué) 郭小喜一、教材分析：本節(jié)課是高中信息技術(shù)選修模塊一算法與程序設(shè)計第一章第二節(jié)的內(nèi)容, 主要是一些概念和理論，而算法的概念和理論都太抽象，講起來非常的枯燥乏味， 那么就要把這些抽象的東西變得通俗易懂，使學(xué)生能輕松而又愉快的接受并理 解。二、學(xué)生分析：在數(shù)學(xué)中已學(xué)過程序設(shè)計模塊，對算法有一定的初步基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)語言 的三種結(jié)構(gòu)，并能編寫一些較簡單的程序。但是學(xué)生對結(jié)構(gòu)的掌握并不是很熟練， 他們對編程存在一定的畏懼情緒。三、教學(xué)目標：1 知識技能：(1) 理解算法的概念；(2) 能初步利用算法解決簡單的問題。2 情感領(lǐng)域：培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實際能

2、力和動手操作能力。3. 能力發(fā)展：培養(yǎng)學(xué)生自我探索信息，高效獲取信息、分析評價信息、處理運用信息、表 達呈現(xiàn)信息的能力，通過作品的制作、反思和評價，進一步提高其信息素養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生對編程的興趣，理解算法的概念和如何科學(xué)合理的選擇和設(shè)計算 法，激發(fā)學(xué)生的編程興趣，為程序設(shè)計打好基礎(chǔ)。四、教學(xué)重點：1、算法的概念2、算法的描述3、算法的設(shè)計五、教學(xué)難點：1、算法的選擇。六、教學(xué)手段：與學(xué)生進行互動探討式教學(xué)，以趣味智力題激發(fā)學(xué)生探索解決問題的興趣， 以故事事例和具體的程序運行對比，引導(dǎo)學(xué)生一步步的思考，從而總結(jié)出算法的概念，以及如何設(shè)計和選擇算法，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和探究學(xué)習(xí)能力 七、教學(xué)過程

3、：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計理念創(chuàng)設(shè)情景 引入新課【問題一】：有一個牧羊人帶著一頭羊，一只狼 和一顆大白菜準備過河，他找到一只很小的船， 每次只能帶一樣?xùn)|西過去，可是如果讓狼與羊?qū)W生按小組討論， 設(shè)計過河的方案。 過河的方案：通過對問 題一的方案設(shè) 計，引起學(xué)生算法的概念算法的描述單獨在一起，狼會吃羊，讓羊與白菜單獨在一 起,羊會吃白菜，牧羊人應(yīng)如何過河？要求：現(xiàn)在請同學(xué)們來設(shè)計一個方案，把3 樣?xùn)|西安然無恙的帶過河。教師針對問題一的過河方案，提出以下問題：問題1:這個方案總共有多少步？ 問題2:剛才同學(xué)們把第二步和第三步可以改 變先后順序，其它順序還能不能顛倒， 比如說： 第一步先過狼？問

4、題3:通過以上例子，我們能不能總結(jié)出什 么是算法？教師小結(jié)算法的概念：算法就是解決問題的方法和步驟，而且步 驟是有限的。在以后的編程中也要記住了，有些步驟是可以顛倒的，不影響程序的結(jié)果；但 是有些一但顛倒了那最終的結(jié)果也就全變了。問題4:在【問題一】中，我們是用什么來描 述算法的？問題5:還有什么其他的方式嗎？ 教師展示流程圖的基本圖形及其功能程序框名稱功能開始/結(jié)束算法的開始和結(jié)束輸入/輸入和輸出信息厶輸出處理計算與賦值判斷條件判斷流程線算法中的流向算法描述方式*優(yōu)勢不足自然語言通俗易懂歧異性，語句 太長，循環(huán)和演示【求兩個自然數(shù)的最大公約數(shù)】算法的三 種描述方式。三種方式各有優(yōu)劣，讓大家對

5、三種進行比較。第一步：人和羊過河, 人返回，留下羊；第二步：人和狼過河, 人和羊返回，留下狼;第三步：人和菜過河， 人返回，留下菜；第四步：人和羊過河。學(xué)生回答教師的 問題，通過問題的回 答，總結(jié)出算法的概 念：算法就是解決問 題的方法和步驟。學(xué)生回答：自然語言學(xué)生回答：流程圖和偽代碼的方式學(xué)生根據(jù)表格回顧流 程圖中的基本圖形及 其功能。學(xué)生根據(jù)【求兩個自 然數(shù)的最大公約數(shù)】 算法的三種描述方 式，說出哪一種方式 更好，好在哪里，哪的學(xué)習(xí)積極 性，讓學(xué)生很 快的進入學(xué)習(xí) 狀態(tài)。通過4個 問題的設(shè)置， 基本上把算法 的概念引導(dǎo)出 來。把算法的 概念與問題一 緊密相連，可 以使學(xué)生更好 的理解算法

6、的 概念，加深印 象。算法的描 述方式在數(shù)學(xué) 模塊中已經(jīng)學(xué) 習(xí)過，在本節(jié) 課當中，主要 是回顧。學(xué)生通過 對三種方式的 比較，總結(jié)出 三種方式各自 的優(yōu)勢與不分支難表達 等一種方式更不好，不 好在哪里。足。流程圖描述清晰 簡潔，不依 賴計算機偽代碼書寫方便， 格式緊湊， 便于翻譯由于語言種 類多，不容易 規(guī)范等算法的設(shè)計【問題二】：寫出求1+2+3+4+5的一個算法（ 自然語言描述）。在學(xué)生設(shè)計算法的過程中，指導(dǎo)學(xué)生完成。針對學(xué)生所用的設(shè)計算法，提出以下問題給學(xué) 生思考：問題6:通過對問題二的算法的思考，你認為 問題的算法是唯一的嗎？問題7:對于同一個問題的不同算法，它們的 效率一樣的碼？為什

7、么？問題8 :我們?nèi)绾卧O(shè)計并選擇一個好的算法 呢？如何評價一個算法的好與壞？用學(xué)生自主探索完成算 法的設(shè)計在設(shè)計過程中，學(xué)生 用到以下幾種不同的 算法：算法1:按照逐一相加的程序 進行算法2:可以運用公式1+2+3+n（n +1）舌舞甘+ n直接計2算算法3:按照累積相加的程序 進行學(xué)生回答問題6-8問題二的 設(shè)置，在于讓 學(xué)生通過實 踐，理解問題 的算法不是唯 一的通過問題 的設(shè)置與回 答，引出下一 個教學(xué)環(huán)節(jié)， 如何選擇算 法。算法的選擇【冋題二】：求兩個自然數(shù)n，m的最大公約數(shù)。 常用的有以下兩種算法： 同學(xué)甲的算法：（輾轉(zhuǎn)相除法） 同學(xué)乙的算法：（窮舉法） 任務(wù)：分別用兩種算法對測試數(shù)

8、據(jù)（9147485和5147480 ）進行測試，比較它們的運行時間。問題9:哪一種算法運行時間少？哪一種算法 較好？為什么？教師小結(jié)：對于運行時間少的算法它的效率較 高，我們在設(shè)計算法時，就選擇運行時間少的 算法?！締栴}四】：兩個自然數(shù)n, m相乘，輸出乘積 的后三位數(shù)。學(xué)生對兩種算法 分別進行測試，從運 行時間方面得出“輾 轉(zhuǎn)相除法”算法較好 的結(jié)論。問題三的 提出主要是針 對算法的時間 效率；問題四的 提出主要是針常用的有以下兩種算法：算法一：兩個自然數(shù)相乘后取后三位。算法二：先取兩個自然數(shù)的后三位，再取它們 相乘的結(jié)果的后三位。教師提供兩組測試數(shù)據(jù)：測試數(shù)據(jù)1 : 12 12測試數(shù)據(jù) 2

9、: 123456 123456請同學(xué)用兩組測試數(shù)據(jù)對兩種算法進行測試， 并匯報測試結(jié)果。問題10:算法乙在測試數(shù)據(jù)2時為什么會出錯？哪一種算法較好？為什么？教師小結(jié)：在設(shè)計算法時，我們應(yīng)根據(jù)問題的實際， 從算法的運行時間與通用性兩方面來考慮，選 擇一種效率較咼的算法。算法甲都可以很 快得到結(jié)果，但算法 乙在測試數(shù)據(jù)2時出 錯。對算法的通用 性；選擇算法 的標準是算法 的效率咼低及 通用性如何。課堂小結(jié)教師小結(jié)：1、如何定義算法的概念？2、算法的描述有哪幾種方式？3、如何判斷一個算法的優(yōu)劣？讓學(xué)生思考反饋 本節(jié)課所學(xué)的知識幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識體系八、教學(xué)評價1、 貫徹新課標的理念，利用問題導(dǎo)學(xué)

10、法教學(xué)，整個教學(xué)思路清晰，教學(xué)設(shè)計 環(huán)環(huán)相扣。2、 問題的設(shè)計結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實際，能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)生重點 與難點的把握。3、舉例簡單明了，容易理解，并能夠達到預(yù)定的教學(xué)效果。4、 算法的選擇作為本節(jié)課的難點內(nèi)容，通過【問題三】【問題四】二大問題 的設(shè)置，學(xué)生基本能夠掌握與消化。5、 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(/wjx)的使用，極大的加強了師生 之間的互動，對學(xué)生提交的作業(yè) (http:/www. nhy z.o rg/wljx/wljxzpdp. asp?classid=5249)可以進行即時的點評，提高了課堂的教學(xué)效率。九、教學(xué)反思1、本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計充分

11、考慮到學(xué)生在數(shù)學(xué)模塊中對算法已進行了初步的學(xué)習(xí)，故對本節(jié)課的內(nèi)容和數(shù)學(xué)模塊中的算法進行了比較詳細的研究，確定了本節(jié)的教學(xué)重點與難點，從這節(jié)課的教學(xué)過程來看，把握是比較到位的。對于算法 的選擇，在數(shù)學(xué)中并沒有過于深入的講解，本節(jié)課通過問題三和問題四的設(shè)置， 可以讓學(xué)生對此有較深入的理解，從課堂效果上來看，基本達到預(yù)定目標。2、 從學(xué)生對問題二提交的算法來看，有部分學(xué)生對循環(huán)結(jié)構(gòu)掌握得并不好， 如doloop until寫成dountil ;有些直接用條件語言IF來實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)； 有的對DO語句的條件寫錯。3、本節(jié)課利用問題導(dǎo)學(xué)法進行教學(xué)，讓學(xué)生對問題進行探究，有效的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。4、本

12、節(jié)課的課堂氣氛沒有預(yù)想中的好，可能與教學(xué)內(nèi)容和問題的設(shè)置有一 定的關(guān)系， 這也從一定程度上反映出學(xué)生對于算法存在畏懼心理， 對于老師提的 問題不敢大膽發(fā)言。十、點評本課教學(xué)設(shè)計理念新，環(huán)節(jié)緊湊，程序合理，因而有利于教學(xué)目標的實現(xiàn)。 由于調(diào)動了學(xué)生的積極思維及表達， 給學(xué)生提供了一個表現(xiàn)自己、 鍛煉自己、 合 作交流的空間和機會， 因而使學(xué)生的思維能力、 表達能力、 合作溝通能力等都會 有所提高。在本節(jié)課的設(shè)計中，有以下幾個特點： 1、問題設(shè)置緊扣教學(xué)內(nèi)容，能夠很好的引導(dǎo)學(xué)生進行自主、探挖式的學(xué)習(xí)；2、整個教學(xué)設(shè)計中教學(xué)教學(xué)內(nèi)容間有層次，環(huán)環(huán)相扣，銜接與過渡自然、 順暢；3、對學(xué)生作業(yè)的點評做的很到位，能及時發(fā)現(xiàn)問題，并與學(xué)生探討，解決 問題；應(yīng)該認識到， 學(xué)生創(chuàng)造性的重要表現(xiàn)就是思維的發(fā)散性， 這正是新課程特別 強調(diào)的理念， 即激發(fā)、鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性思維， 不能夠因為學(xué)生的發(fā)展而事先對 學(xué)生的思維有所限定。以本課為例，通過問題設(shè)疑、任務(wù)驅(qū)動、小組討論及學(xué)生 自主學(xué)習(xí)等教學(xué)方法的靈活應(yīng)用， 都充分調(diào)動學(xué)生的發(fā)散性思維。 這樣，學(xué)生獲 得的知識就不是硬性記憶背誦的結(jié)果， 而是自己分析得出結(jié)論和理解的結(jié)果； 課 堂上活躍的因素是學(xué)生的討論， 而不是細致地講解； 學(xué)生不僅獲得了知識， 同時 也能夠獲得對“算法