教科版高一信息技術(shù)必修1第四單元4.3非數(shù)值計(jì)算教學(xué)設(shè)計(jì)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）教科版高一信息技術(shù)必修1第四單元4.3非數(shù)值計(jì)算教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路本課設(shè)計(jì)思路圍繞教科版高一信息技術(shù)必修1第四單元4.3非數(shù)值計(jì)算展開，結(jié)合課本內(nèi)容，注重實(shí)際應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)非數(shù)值計(jì)算的理解和應(yīng)用能力。通過案例教學(xué)、實(shí)踐操作等方式，引導(dǎo)學(xué)生掌握非數(shù)值計(jì)算的基本方法和技巧，提高學(xué)生信息處理能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，提高學(xué)生對(duì)信息處理工具的應(yīng)用能力；增強(qiáng)計(jì)算思維，學(xué)會(huì)用算法解決實(shí)際問題；提升問題解決能力，學(xué)會(huì)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和評(píng)估非數(shù)值計(jì)算方案；強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新能力，通過項(xiàng)目實(shí)踐，提升學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境的能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解非數(shù)值計(jì)算的概念及其在信息技術(shù)中的應(yīng)用；

②掌握常用的非數(shù)值計(jì)算方法，如排序、搜索等；

③學(xué)會(huì)使用編程語言實(shí)現(xiàn)非數(shù)值計(jì)算算法；

④能夠分析實(shí)際問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的非數(shù)值計(jì)算解決方案。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①非數(shù)值計(jì)算算法的復(fù)雜度分析；

②非數(shù)值計(jì)算在編程中的應(yīng)用技巧；

③算法優(yōu)化與性能提升；

④將非數(shù)值計(jì)算應(yīng)用于實(shí)際問題的創(chuàng)新思維培養(yǎng)。教學(xué)方法與策略1.采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，確保學(xué)生理解非數(shù)值計(jì)算的基本概念和原理。

2.設(shè)計(jì)案例研究，通過實(shí)際案例引導(dǎo)學(xué)生分析問題，提出解決方案，提高問題解決能力。

3.實(shí)施項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目過程中，運(yùn)用非數(shù)值計(jì)算方法解決實(shí)際問題。

4.利用多媒體資源，如動(dòng)畫、視頻等，幫助學(xué)生直觀理解復(fù)雜算法原理。

5.安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動(dòng)手編寫程序，實(shí)踐非數(shù)值計(jì)算算法。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提前一周，通過在線平臺(tái)發(fā)布PPT和視頻資料，明確要求學(xué)生預(yù)習(xí)非數(shù)值計(jì)算的基本概念和常見算法。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效的排序算法？”設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生思考算法的效率和適用場(chǎng)景。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保學(xué)生能按時(shí)完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生通過閱讀資料，初步了解非數(shù)值計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題列表提交至平臺(tái)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)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)生提前接觸非數(shù)值計(jì)算的概念，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過實(shí)際案例，如超市收銀時(shí)的商品排序問題，引出非數(shù)值計(jì)算的重要性。

講解知識(shí)點(diǎn)：講解冒泡排序、選擇排序等基本排序算法的原理和步驟。

組織課堂活動(dòng)：讓學(xué)生分組，嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的排序算法，并比較不同算法的性能。

解答疑問：針對(duì)學(xué)生在實(shí)現(xiàn)排序算法時(shí)遇到的問題，進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，理解排序算法的原理。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論，共同實(shí)現(xiàn)排序算法。

提問與討論：學(xué)生在實(shí)踐中遇到問題時(shí)，積極提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解排序算法的基本原理。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過小組合作，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握排序算法。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，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)生深入理解排序算法，掌握算法設(shè)計(jì)的基本方法。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置一個(gè)實(shí)際問題的排序算法實(shí)現(xiàn)，如學(xué)生成績(jī)排序。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，如算法競(jìng)賽網(wǎng)站，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改，并提供反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)一個(gè)排序算法，并分析其性能。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，學(xué)習(xí)更高級(jí)的排序算法，如快速排序。

反思總結(jié)：學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，總結(jié)排序算法的優(yōu)缺點(diǎn)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

反思總結(jié)法：通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生提高自我評(píng)估和改進(jìn)的能力。

作用與目的：

鞏固學(xué)生對(duì)排序算法的理解，提高學(xué)生的編程能力。

通過拓展學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)算法研究的興趣。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)掌握程度：

學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠掌握非數(shù)值計(jì)算的基本概念，理解其應(yīng)用場(chǎng)景和重要性。具體表現(xiàn)為：

-理解非數(shù)值計(jì)算的定義、特點(diǎn)和分類；

-掌握排序算法（如冒泡排序、選擇排序、插入排序等）的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法；

-了解搜索算法（如二分查找、線性查找等）的原理和應(yīng)用。

2.技能提升：

學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中，通過實(shí)際操作和案例分析，提升了以下技能：

-編程能力：學(xué)生能夠使用編程語言實(shí)現(xiàn)非數(shù)值計(jì)算算法，如排序和搜索；

-問題解決能力：學(xué)生學(xué)會(huì)分析實(shí)際問題，運(yùn)用非數(shù)值計(jì)算方法設(shè)計(jì)解決方案；

-團(tuán)隊(duì)合作能力：學(xué)生在小組討論和項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)會(huì)了與他人協(xié)作，共同完成任務(wù)；

-創(chuàng)新能力：學(xué)生在課后拓展學(xué)習(xí)中，能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)，提出新的算法改進(jìn)方案。

3.思維方式轉(zhuǎn)變：

本節(jié)課的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變，具體表現(xiàn)為：

-培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力：通過分析算法原理，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何用邏輯思維解決問題；

-增強(qiáng)學(xué)生的抽象思維能力：學(xué)生學(xué)會(huì)將實(shí)際問題抽象為算法模型，提高抽象思維能力；

-培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維：學(xué)生在課后拓展學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)從不同角度思考問題，提出創(chuàng)新解決方案。

4.實(shí)踐應(yīng)用能力：

學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境，具體表現(xiàn)為：

-解決實(shí)際問題：學(xué)生能夠運(yùn)用排序和搜索算法解決實(shí)際生活中的問題，如數(shù)據(jù)排序、信息檢索等；

-編程實(shí)踐：學(xué)生通過編寫程序，實(shí)現(xiàn)排序和搜索算法，提高編程實(shí)踐能力；

-項(xiàng)目實(shí)踐：學(xué)生參與項(xiàng)目實(shí)踐，將非數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目，提高項(xiàng)目實(shí)施能力。

5.學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力：

本節(jié)課的學(xué)習(xí)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，具體表現(xiàn)為：

-增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣：通過實(shí)際案例和實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生感受到非數(shù)值計(jì)算的魅力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；

-提高學(xué)習(xí)動(dòng)力：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷積累成功經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力；

-培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力：學(xué)生學(xué)會(huì)自主查閱資料、解決問題，提高自主學(xué)習(xí)能力。

6.綜合素質(zhì)提升：

本節(jié)課的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，具體表現(xiàn)為：

-提高信息素養(yǎng)：學(xué)生學(xué)會(huì)獲取、處理、分析和利用信息，提高信息素養(yǎng)；

-培養(yǎng)科學(xué)精神：學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法解決問題，培養(yǎng)科學(xué)精神；

-增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感：學(xué)生學(xué)會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于社會(huì)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。板書設(shè)計(jì)①非數(shù)值計(jì)算概述

①定義：非數(shù)值計(jì)算是對(duì)非數(shù)值數(shù)據(jù)（如文本、圖像、音頻等）的處理過程。

②特點(diǎn)：不同于數(shù)值計(jì)算，非數(shù)值計(jì)算更注重?cái)?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。

③分類：排序、搜索、數(shù)據(jù)壓縮、模式識(shí)別等。

②排序算法

①冒泡排序：通過比較相鄰元素，交換不滿足條件的元素，直至排序完成。

②選擇排序：每次從未排序部分找到最?。ɑ蜃畲螅┑脑?，放到已排序部分的末尾。

③插入排序：將未排序的元素插入到已排序的序列中正確的位置。

③搜索算法

①線性查找：逐個(gè)比較序列中的元素，找到目標(biāo)元素。

②二分查找：對(duì)已排序的序列進(jìn)行查找，通過比較中間元素，逐步縮小查找范圍。

④非數(shù)值計(jì)算應(yīng)用

①數(shù)據(jù)庫(kù)查詢：使用搜索算法快速檢索數(shù)據(jù)。

②圖像處理：使用排序算法對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。

③文本分析：使用非數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行文本搜索和排序。課后作業(yè)1.編寫一個(gè)冒泡排序的Python函數(shù)，該函數(shù)接受一個(gè)整數(shù)列表作為參數(shù)，并返回排序后的列表。

```python

defbubble_sort(arr):

n=len(arr)

foriinrange(n):

forjinrange(0,n-i-1):

ifarr[j]>arr[j+1]:

arr[j],arr[j+1]=arr[j+1],arr[j]

returnarr

#示例

print(bubble_sort([64,34,25,12,22,11,90]))

```

答案：[11,12,22,25,34,64,90]

2.實(shí)現(xiàn)一個(gè)選擇排序的JavaScript函數(shù)，該函數(shù)接受一個(gè)整數(shù)數(shù)組作為參數(shù)，并返回排序后的數(shù)組。

```javascript

functionselectionSort(arr){

for(leti=0;i<arr.length-1;i++){

letminIndex=i;

for(letj=i+1;j<arr.length;j++){

if(arr[j]<arr[minIndex]){

minIndex=j;

}

}

if(minIndex!==i){

[arr[i],arr[minIndex]]=[arr[minIndex],arr[i]];

}

}

returnarr;

}

//示例

console.log(selectionSort([64,34,25,12,22,11,90]));

```

答案：[11,12,22,25,34,64,90]

3.編寫一個(gè)插入排序的C++函數(shù)，該函數(shù)接受一個(gè)整數(shù)數(shù)組作為參數(shù)，并返回排序后的數(shù)組。

```cpp

#include<iostream>

usingnamespacestd;

voidinsertionSort(intarr[],intn){

inti,key,j;

for(i=1;i<n;i++){

key=arr[i];

j=i-1;

while(j>=0&&arr[j]>key){

arr[j+1]=arr[j];

j=j-1;

}

arr[j+1]=key;

}

}

//示例

intmain(){

intarr[]={64,34,25,12,22,11,90};

intn=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

insertionSort(arr,n);

for(inti=0;i<n;i++)

cout<<arr[i]<<"";

return0;

}

```

答案：11122225346490

4.實(shí)現(xiàn)一個(gè)線性查找的Java方法，該方法接受一個(gè)整數(shù)數(shù)組和目標(biāo)值作為參數(shù)，返回目標(biāo)值在數(shù)組中的索引。

```java

publicstaticintlinearSearch(int[]arr,inttarget){

for(inti=0;i<arr.length;i++){

if(arr[i]==target){

returni;

}

}

return-1;

}

//示例

publicstaticvoidmain(String[]args){

int[]arr={12,25,22,11,34,64,90};

inttarget=25;

System.out.println(linearSearch(arr,target));

}

```

答案：1

5.編寫一個(gè)二分查找的C#函數(shù)，該函數(shù)接受一個(gè)已排序的整數(shù)數(shù)組和目標(biāo)值作為參數(shù)，返回目標(biāo)值在數(shù)組中的索引。

```csharp

usingSystem;

publicclassBinarySearch

{

publicstaticintBinarySearchRecursive(int[]arr,inttarget,intleft,intright)

{

if(right>=left)

{

intmid=left+(right-left)/2;

if(arr[mid]==target)

returnmid;

if(arr[mid]>target)

returnBinarySearchRecursive(arr,target,left,mid-1);

returnBinarySearchRecursive(arr,target,mid+1,right);

}

return-1;

}

publicstaticvoidMain()

{

int[]arr={2,3,4,10,40};

intn=arr.Length;

inttarget=10;

intresult=BinarySearchRecursive(arr,target,0,n-1);

Console.WriteLine("Indexof"+target+"is"+result);

}

}

```

答案：3課堂1.課堂評(píng)價(jià)

1.1提問評(píng)價(jià)

在課堂教學(xué)中，教師通過提問來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。具體方法包括：

-定期進(jìn)行口頭提問，檢查學(xué)生對(duì)非數(shù)值計(jì)算概念、排序和搜索算法原理的掌握程度。

-設(shè)計(jì)開放式問題，鼓勵(lì)學(xué)生思考，如“如何改進(jìn)排序算法以提高效率？”

-進(jìn)行小組討論，觀察學(xué)生在討論中的參與度和貢獻(xiàn)，評(píng)估他們的團(tuán)隊(duì)合作能力。

1.2觀察評(píng)價(jià)

教師通過觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)來評(píng)價(jià)他們的學(xué)習(xí)情況：

-觀察學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的操作是否熟練，是否能正確運(yùn)用非數(shù)值計(jì)算方法解決問題。

-觀