高中信息技術選修1教學設計-3.2用窮舉法解決問題-教科版課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內(nèi)容教材章節(jié)：教科版高中信息技術選修13.2用窮舉法解決問題

內(nèi)容：本章節(jié)主要介紹窮舉法的基本概念、適用場景以及具體應用方法。通過實例分析，讓學生掌握窮舉法在解決實際問題中的運用，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和編程能力。二、核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生邏輯思維能力，通過窮舉法的學習，提升學生分析問題和解決問題的能力。增強學生的信息意識，學會運用算法思維解決實際問題。同時，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力，通過編程實踐加深對窮舉法的理解與應用。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

學生在進入本章節(jié)學習前，已具備基本的計算機操作技能和簡單的編程基礎，如變量、循環(huán)、條件語句等。他們對算法和程序設計有一定的認知，能夠理解程序的基本結構。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中學生對信息技術課程普遍具有較高興趣，尤其是編程相關的課程。他們在學習過程中表現(xiàn)出較強的動手實踐能力，喜歡通過實際操作來加深理解。學習風格上，部分學生偏好通過視覺和動手操作來學習，而另一部分學生則更傾向于通過邏輯推理和抽象思維來掌握知識。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學習窮舉法時，學生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：首先，理解窮舉法的概念和適用場景可能存在難度，需要教師通過實例和對比分析來幫助學生建立直觀認識。其次，窮舉法在解決某些問題時效率較低，學生可能難以理解其局限性。此外，編程實現(xiàn)窮舉法時，學生可能會遇到算法設計、代碼編寫和調試等問題，需要教師提供適當?shù)闹笇Ш蛶椭?。四、教學資源-軟硬件資源：計算機實驗室，配備有操作系統(tǒng)和編程軟件的計算機，如VisualStudio、Python環(huán)境等。

-課程平臺：學校內(nèi)部網(wǎng)絡教學平臺，用于發(fā)布教學資料和作業(yè)。

-信息化資源：窮舉法相關的教學視頻、在線編程練習平臺鏈接、案例庫。

-教學手段：多媒體教學設備，包括投影儀、電子白板，以及實物教具，如算法流程圖模型。五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。

例如，要求學生預習窮舉法的基本概念和幾個簡單的窮舉法案例。

-設計預習問題：圍繞窮舉法，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。

例如，提出“窮舉法在哪些場景下是有效的？”、“窮舉法可能存在哪些問題？”等問題。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

例如，通過在線平臺查看學生的預習筆記和提交的預習問題。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解窮舉法的基本概念和案例。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解窮舉法，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出窮舉法課題，激發(fā)學生的學習興趣。

例如，用一個簡單的密碼破解案例引入窮舉法的概念。

-講解知識點：詳細講解窮舉法的基本原理和實現(xiàn)方法，結合實例幫助學生理解。

例如，講解窮舉法在解決組合問題中的應用。

-組織課堂活動：設計小組討論、角色扮演、實驗等活動，讓學生在實踐中掌握窮舉法。

例如，讓學生分組設計一個簡單的窮舉法程序來解決問題。

-解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

例如，針對學生提出的“如何優(yōu)化窮舉法以提高效率？”問題進行討論。

學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗窮舉法知識的應用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解窮舉法的基本原理和實現(xiàn)方法。

-實踐活動法：設計實踐活動，讓學生在實踐中掌握窮舉法。

-合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解窮舉法，掌握其應用技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

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

例如，讓學生設計一個窮舉法程序來解決一個實際問題。

-提供拓展資源：提供與窮舉法相關的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學生進一步學習。

例如，推薦一些關于算法和數(shù)據(jù)結構的在線課程或書籍。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

例如，針對學生的作業(yè)給出具體的評價和建議。

學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

例如，思考自己在窮舉法編程中遇到的問題和解決方法。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的窮舉法知識點和技能。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。六、學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識與技能的掌握

學生通過學習，能夠熟練掌握窮舉法的基本概念、原理和應用場景。他們能夠理解窮舉法在解決組合問題和枚舉問題時的重要性，并能夠在實際編程中應用窮舉法解決問題。例如，學生在完成課后作業(yè)時，能夠設計出有效的窮舉法程序來解決實際問題，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

通過窮舉法的學習，學生的邏輯思維能力得到了顯著提升。他們學會了如何分析問題、設計算法，并在實踐中檢驗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題解決策略中。

3.編程能力的提高

窮舉法的學習與編程實踐緊密相連，學生的編程能力得到了顯著提高。他們能夠編寫結構清晰、邏輯嚴謹?shù)拇a，并具備調試和優(yōu)化程序的能力。在小組討論和角色扮演活動中，學生學會了如何合作編寫程序，這進一步提高了他們的編程協(xié)作能力。

4.解決問題的能力

學生在掌握窮舉法的過程中，學會了如何將實際問題轉化為計算機可解的問題，并運用窮舉法找到解決方案。這種能力對于未來學習和職業(yè)發(fā)展至關重要，特別是在需要處理大量數(shù)據(jù)和信息的情況下。

5.自主學習能力

通過自主預習和課后拓展，學生的自主學習能力得到了鍛煉和提升。他們學會了如何利用在線資源和教師提供的指導來深入學習，培養(yǎng)了自我探究和解決問題的習慣。

6.團隊合作與溝通能力

在小組活動和課堂討論中，學生學會了如何與同伴合作，共同解決問題。他們學會了有效溝通、分工合作，以及如何在團隊中發(fā)揮自己的優(yōu)勢。這些技能對于培養(yǎng)學生的團隊精神和社會適應性具有重要意義。

7.創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

在學習窮舉法的過程中，學生不僅學會了如何應用現(xiàn)有知識解決問題，還學會了如何思考問題的不同解法。這種創(chuàng)新意識的培養(yǎng)有助于學生在未來遇到新問題時，能夠從不同角度思考，提出獨特的解決方案。

8.對算法和編程的興趣

通過本章節(jié)的學習，學生對算法和編程產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們開始關注編程在各個領域的應用，并希望能夠進一步探索和學習更高級的編程技巧和算法。七、典型例題講解1.例題：

編寫一個窮舉法程序，找出100以內(nèi)的所有素數(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：素數(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：

編寫一個窮舉法程序，計算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：

編寫一個窮舉法程序，找出所有兩位數(shù)中個位數(shù)是偶數(shù)的數(shù)，且十位數(shù)加個位數(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、反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實踐導向的教學模式：在教學中，我嘗試將理論知識與實際操作相結合，讓學生在解決具體問題的過程中學習窮舉法。例如，通過編程實戰(zhàn)來加深學生對窮舉法的理解，讓學生在實踐中感受算法的魅力。

2.個性化學習支持：根據(jù)學生的不同基礎和興趣，提供個性化的學習支持。例如，為編程能力較強的學生提供更高級的編程任務，為編程能力較弱的學生提供基礎輔導和練習。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對理論知識的掌握不夠深入：在教學中，我發(fā)現(xiàn)部分學生對窮舉法的基本原理和算法設計理解不夠深入，導致在實際編程中遇到困難。

2.教學方法單一：在課堂上，我主要采用講授法和實踐活動法，但缺乏其他教學方法的運用，如小組討論、案例分析等，這可能導致學生的學習效果不佳。

3.評價方式過于單一：目前的評價方式主要依賴于作業(yè)和考試，缺乏對學生實際編程能力和問題解決能力的綜合評價。

反思改進措施（三）

1.加強理論知識的講解與輔導：在課堂上，我將更加注重對窮舉法基本原理和算法設計的講解，并為學生提供更多的輔導和練習機會，確保學生對理論知識有深入的理解。

2.豐