算法的概念及描述教學班級：2101班-2115班預計教學時間：2022年11月1日--2022年11月7日預計課時：1課時【課程標準】從生活實例出發(fā)，概述算法的概念與特征，運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。通過解決實際問題，感受算法的效率?！窘虒W目標】根據(jù)項目需求分析設計算法，理解并熟悉利用自然語言、流程圖和偽代碼描述算法的方法。（數(shù)字化學習與創(chuàng)新）選用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示算法，增強用算法解決問題的意識。（計算思維、信息意識）通過對生活中某一邏輯關系問題的對比探究，掌握枚舉算法解決問題的方法，并比較數(shù)理思維方式與計算思維方式解決同一問題的效率差異，逐步養(yǎng)成用計算思維解決問題的習慣，提高工作效率。（計算思維）【學業(yè)要求】依據(jù)解決問題的需要，設計和表示簡單算法?！緦W情分析】高中學生已經(jīng)有了一定的邏輯推理能力，且從小接受的教育使之形成了根深蒂固的數(shù)理思維模式，本課內(nèi)容為學生打開了解決生活實際問題的另一扇窗。前面學習了用計算機解決問題的一般過程，以及算法的概念、特征等基本知識，為本節(jié)課嘗試用簡單的算法解決問題做了鋪墊。由于學生之前沒有系統(tǒng)地學習過算法的概念，尤其對計算機算法知之甚少，考慮到這一點，本節(jié)課提供了程序文件，讓學生在比較中認識計算思維的優(yōu)勢，從而轉(zhuǎn)變觀念。【教學重點】掌握三種常見的描述算法的方法，選用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示算法?！窘虒W難點】根據(jù)實際問題需求設計算法，描述枚舉算法?！窘虒W方法】教學方法：主要采用比較法、分組討論法、師生互動探究模式、項目式驅(qū)動模式組織教學。軟硬件資源：網(wǎng)絡機房、流程圖繪制軟件、教學課件?！窘虒W過程】教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動設計意圖問題導入1．提出問題：為完善本章第1節(jié)提到的思考活動“紅燈變綠燈”的功能，如何將“倒計時15s”的算法描述出來？2．引導學生用自然語言描述該問題的求解算法。思考回答通過項目式驅(qū)動，提出問題需求，引出本課的主題—算法的描述。通過直接回答解題步驟，初步掌握自然語言描述算法的方法。師生交流，認識算法的表示方法歸納自然語言描述算法：1．用自然語言描述算法的方式；2．用自然語言描述算法的特點。思考歸納這部分的知識難度不大，但全部是新知識，而且是本節(jié)課的重點內(nèi)容，教師依據(jù)學生特點，能引導的引導，需要講述的講述，逐步推進教學進度，使學生初步掌握算法的三種描述方法以及算法的三種基本控制結(jié)構(gòu)的流程圖畫法，為后續(xù)實踐提升部分做好準備。學習流程圖描述算法；1．提問：還可以用哪些方式來描述算法呢？2．介紹流程圖的常用符號及其功能；3．利用課件分析流程圖描述算法的三種基本控制結(jié)構(gòu)；4．師生歸納出“倒計時15s”算法的流程圖；5．總結(jié)用流程圖描述算法的特點。思考回答聆聽討論交流歸納總結(jié)學習偽代碼描述算法：1．指導學生閱讀教科書中的“倒計時15s”算法的偽代碼表示，提問：偽代碼表示的算法有何特點？2．歸納并對比三種算法表示方法的優(yōu)缺點；3．深入思考解決同一問題是否只有一種算法，需要考慮哪些因素。閱讀思考交流歸納總結(jié)回答問題實踐活動，體驗不同的算法設計任務1：根據(jù)“六人跳舞”問題描述，設計算法找出各自的舞伴。1．問題描述。同學們跳集體舞，其中三位男生為a，b，c，三位女生為x，y，z。有人不知道誰和誰搭檔跳舞，于是詢問了其中的三位，聽到的回答是這樣的：a說他將和x搭檔；x說她的舞伴是c；c說他將和z搭檔。這人聽后知道他們在開玩笑，全是假話。請找出他們各自的舞伴。2．師生歸納解題方法：剛剛用到的方法屬于數(shù)理思維方式，即用邏輯推理的方式直接想出或是用手工算出結(jié)果。教師提出還可以用枚舉法來求解本題。3．教師介紹枚舉法解決該問題的思路，師生共同設計出相應的偽代碼表示算法。4．教師提供對應的程序文件，指導學生對照偽代碼表示的算法理解程序功能，并運行程序解決問題。5．師生交流兩種問題解決方法的特點，強調(diào)用計算機實現(xiàn)枚舉算法的優(yōu)勢：枚舉算法在常人看來可能是一種“笨”方法，因為要一一列舉判斷，我們會感覺麻煩；但計算機具有超強的運算能力，而且它不會對重復的操作感到厭倦，所以運行效率較高。枚舉法是計算機解決問題的一種常用方法，體現(xiàn)了計算思維求解問題的特點。理解問題參與交流聆聽學習程序體驗反思交流本活動案例來源于生活，卻又不是普通的生活算法可以解決的，因此學生只能另辟蹊徑，尋求新的解題思路，從而認識枚舉算法。該算法易于理解和實現(xiàn)，教師用該案例進行練習提升較為合理，但該算法會用到復雜的循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)，對于沒有程序設計基礎的學生來說，用偽代碼描述相對簡單，加之教師給出“六人跳舞”的偽代碼，后面只需修改成“八人跳舞”即可，學生可以獨立完成。且該案例是學生熟悉的邏輯推理題，學生能快速利用數(shù)理思維解出該題，增強信心，為下一環(huán)節(jié)兩種思維方式的分組競技做好知識與技能的儲備。深入探究分組競技任務2：根據(jù)“八人跳舞”問題描述，設計算法找出各自的舞伴。1．問題描述。同學們跳集體舞，其中四位男生為a，b，c，d，四位女生為x，y，z，k。有人不知道誰和誰搭檔跳舞，于是詢問了其中的四位，聽到的回答是這樣的：a說他將和x搭檔；x說她的舞伴是c；c說他將和z搭檔；d說他將和x搭檔。這人聽后知道他們在開玩笑，全是假話。請找出他們各自的舞伴。2．組織學生選擇任意方法（數(shù)理思維或計算思維）解決問題，分組競賽。3．教師統(tǒng)計完成人數(shù)及效率，提問學生解題的過程及效率，引導學生分析數(shù)理思維與計算思維的異同。4．展示“八人跳舞”程序，引導學生思考，如果換一個條件，如“d說他將和y搭檔”，利用兩種思維方式解題的效率又如何？引導學生關注用計算思維解題在問題的可擴展性方面的優(yōu)勢理解問題小組競賽完成任務交流討論思考問題反思歸納隨著案例問題中條件的逐漸增加或改變，學生在分組競技的過程中會不斷體會到兩種方式的不同，利用計算思維解決邏輯關系問題的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)總結(jié)提升教師總結(jié)：本節(jié)課學習了算法描述方法中的自然語言、流程圖和偽代碼三種方法，了