《常見(jiàn)算法的程序?qū)崿F(xiàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)高一班級(jí)授課教師章節(jié)第二章第四節(jié)第一課時(shí)課題名稱常見(jiàn)算法的程序?qū)崿F(xiàn)一課型新授課授課時(shí)間教材內(nèi)容分析本節(jié)從體驗(yàn)探索開(kāi)始，在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“自助式人行過(guò)街紅綠燈”基本功能的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行分析，探討“綠燈時(shí)長(zhǎng)的最優(yōu)設(shè)置”，通過(guò)計(jì)算綠燈最短時(shí)長(zhǎng)，認(rèn)識(shí)解析算法。隨后，學(xué)習(xí)枚舉法，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)“尋找1000以內(nèi)的所有素?cái)?shù)”，對(duì)兩種方案的算法與程序?qū)崿F(xiàn)的進(jìn)行比較，感受算法效率。最后進(jìn)行算法綜合應(yīng)用，掌握調(diào)試運(yùn)行程序的基本方法。學(xué)生情況分析學(xué)生具有強(qiáng)烈的求知欲和探索精神，興趣廣泛，思想活躍，有創(chuàng)意，有較好的發(fā)散思維，有一定的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。經(jīng)過(guò)前期的涫，他們已經(jīng)掌握了Python語(yǔ)言編程的基本知識(shí)，并實(shí)現(xiàn)了編程模擬“自助式人行過(guò)街紅綠燈”的基本功能。但對(duì)程序設(shè)計(jì)中的一些基本算法了解不深，對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中較復(fù)雜問(wèn)題的分析能力較弱，不能選擇合適的算法進(jìn)行問(wèn)題的分析和算法實(shí)現(xiàn)。另外，在日常和生活中，學(xué)生經(jīng)常需要構(gòu)建表達(dá)式解決較為復(fù)雜的問(wèn)題，具有較強(qiáng)的解析算法學(xué)習(xí)需要。教學(xué)目標(biāo)（核心素養(yǎng)）理解解析算法的含義與基本思想，能夠通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)算法。掌握使用解析算法解決問(wèn)題的基本方法，能從日常生活和學(xué)習(xí)中民現(xiàn)或抽象出可以利用算法與程序設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題，形成主動(dòng)應(yīng)用算法和程序解決問(wèn)題的意識(shí)。能對(duì)自己和他人設(shè)計(jì)的算法與程序進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)展合作，運(yùn)用算法與程序?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題求解方案，進(jìn)行創(chuàng)造性探索。能遵守與程序設(shè)計(jì)相關(guān)的偷道德與法律法規(guī)，負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)理解解析算法的含義與基本思想，難免通過(guò)編號(hào)實(shí)現(xiàn)算法。教學(xué)難點(diǎn)掌握使用解析算法解決問(wèn)題的基本方法，能從日常生活、學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)或抽象出可以利用算法與程序設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題。教學(xué)方法合作探究、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引入新課體驗(yàn)探索：綠燈時(shí)長(zhǎng)的最優(yōu)設(shè)置通常，行人步行速度約為4.4KM/h，觀察到信號(hào)燈變化后的反應(yīng)時(shí)間約為2s。要保證過(guò)街行人能走過(guò)長(zhǎng)為20m的人行橫道，人行過(guò)街綠燈時(shí)長(zhǎng)至少需要設(shè)置為多少？定出求解綠燈最短時(shí)長(zhǎng)的計(jì)算公式？生活中信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)是如何設(shè)置的？觀察思考在老師的引導(dǎo)下，思考并回答問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)問(wèn)題，提出問(wèn)題，為后面解析算法解決問(wèn)題做好準(zhǔn)備。新課學(xué)習(xí)新課學(xué)習(xí)活動(dòng)1：分析問(wèn)題已知條件：馬路寬度s，行人步行速度v和人反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)t0。求解目標(biāo)：最短綠燈時(shí)長(zhǎng)t0計(jì)算公式：t=s/v+t0活動(dòng)2：數(shù)學(xué)計(jì)算以學(xué)校馬路為例，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，使用數(shù)學(xué)計(jì)算的方法，計(jì)算出最短綠燈時(shí)長(zhǎng)。問(wèn)題1：成人、老人和孩子的數(shù)據(jù)應(yīng)該選取哪個(gè)？問(wèn)題2：綠燈時(shí)長(zhǎng)可以為小數(shù)嗎？師生共同討論，得出結(jié)論：選取老人和孩子的數(shù)據(jù)更合理；綠燈時(shí)長(zhǎng)不能為小數(shù)，需要向上取整。開(kāi)始V0.9,t開(kāi)始V0.9,t03輸入S輸出t結(jié)束活動(dòng)4：程序?qū)崿F(xiàn)V=0.9t0=3S=int(input(“請(qǐng)輸入道路路寬（米）：”))T=math.ceil(s/v+t0)活動(dòng)5：歸納總結(jié)，理解解析算法解析算法指通過(guò)找出解決問(wèn)題的前提條件與結(jié)果之間關(guān)系的表達(dá)式，并計(jì)算表達(dá)式實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解。例：自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。從離地500m的高處自由落下一個(gè)小球，求從開(kāi)始落下的時(shí)刻起，小球在最后1s內(nèi)的位移（重力加速度g以9.8m/s2計(jì)）。分析問(wèn)題已知條件：小球離地高度（h）500m，重力加速度g為9.8m/s2；求解目標(biāo)：小球在下落最后1s內(nèi)的位移；解析公式：h=12gt2設(shè)計(jì)算法要計(jì)算最后1s內(nèi)小球的位移，首先要求出小球的落地時(shí)間t，由h=12gt2可以得出落地時(shí)間t=2?g求解算法（下圖）開(kāi)始開(kāi)始h500,g9.8T2?輸出hh結(jié)束hxg(t1)(t1)/2Hhhhx4）編程代碼Importmathh=500g=9.8t=math.sqrt(2*h/g)Hx=g*(t1)*(t1)/2hh=hhxPrint(“小球最后1s下落的位移是：”，hh，“m”)小結(jié)：在編程解決問(wèn)題時(shí)，要善于綜合運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的知識(shí)和方法來(lái)分析問(wèn)題，尋找問(wèn)題中各要素之間的關(guān)系，用形式化的符號(hào)和公式表達(dá)要素間的關(guān)系，得出解決問(wèn)題所需要的表達(dá)示。綜合實(shí)踐：某地區(qū)為了開(kāi)發(fā)山區(qū)農(nóng)業(yè)，需要了解山地的氣候變化。現(xiàn)已知該地區(qū)海拔每升高100m，氣溫下降約0.5℃，冊(cè)地最高海拔為1500m，山腳下的年平均氣溫為22℃（假設(shè)山腳海拔為0m）。依據(jù)氣溫隨海拔升高面變化的規(guī)律，寫出計(jì)算該山地不同海拔高度的氣溫的解析式，并編程實(shí)現(xiàn)。分析問(wèn)題：已知條件：求解目標(biāo)：二者關(guān)系：數(shù)學(xué)解析式：編程調(diào)試：老師巡視，根據(jù)具體情況，對(duì)任務(wù)的完成情況進(jìn)行反饋和指導(dǎo)?？偨Y(jié)使用解析算法解決問(wèn)題的關(guān)鍵。構(gòu)建恰當(dāng)?shù)慕馕鍪?，是使用解析算法解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。根據(jù)活動(dòng)中兩年問(wèn)題的解決方法，分別說(shuō)明：當(dāng)使用一個(gè)解析式無(wú)法解決問(wèn)題時(shí)，需要使用多個(gè)解析式進(jìn)行多次推導(dǎo)；解析式如果不夠科學(xué)，會(huì)直接影響程序的運(yùn)行或是問(wèn)題的解決。根據(jù)具體數(shù)據(jù)，計(jì)算出最短綠燈時(shí)長(zhǎng)。繪制流程圖展示關(guān)鍵解析語(yǔ)句，并運(yùn)行程序。先數(shù)學(xué)計(jì)算，再編程實(shí)現(xiàn)，感受計(jì)算機(jī)自動(dòng)化計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，理解算法的作用。通過(guò)使用真實(shí)數(shù)據(jù)解決生活中的問(wèn)題，學(xué)習(xí)結(jié)合實(shí)際情況，選取恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，解決生活中的問(wèn)題。課堂總結(jié)解析算法是最基本、最常用的算法之一，首先分析已知條件和求解目標(biāo)以及它們之間的關(guān)系，然后推導(dǎo)出解析式，有的問(wèn)題一次推導(dǎo)就可以解決，有的則需要多次，最