六年級(jí)信息技術(shù):枚舉算法初探與韓信點(diǎn)兵實(shí)踐_第1頁
六年級(jí)信息技術(shù):枚舉算法初探與韓信點(diǎn)兵實(shí)踐_第2頁
六年級(jí)信息技術(shù):枚舉算法初探與韓信點(diǎn)兵實(shí)踐_第3頁
六年級(jí)信息技術(shù):枚舉算法初探與韓信點(diǎn)兵實(shí)踐_第4頁
六年級(jí)信息技術(shù):枚舉算法初探與韓信點(diǎn)兵實(shí)踐_第5頁
已閱讀5頁,還剩6頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

六年級(jí)信息技術(shù):枚舉算法初探與韓信點(diǎn)兵實(shí)踐一、教學(xué)內(nèi)容分析??本課隸屬《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“算法與編程”模塊中“算法的描述與執(zhí)行”部分。知識(shí)技能圖譜上,它上承流程圖、順序分支結(jié)構(gòu)等編程基礎(chǔ),下啟更復(fù)雜的算法優(yōu)化與效率分析,是學(xué)生從理解基本程序結(jié)構(gòu)邁向掌握核心算法思想的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。核心概念為“枚舉算法”,認(rèn)知要求需從“識(shí)記”其定義,到“理解”其“逐一嘗試”的內(nèi)核與適用場(chǎng)景,最終能“應(yīng)用”其解決“韓信點(diǎn)兵”類簡(jiǎn)單實(shí)際問題。過程方法上,本課旨在將“計(jì)算思維”中的“算法思維”具體化,通過將古代數(shù)學(xué)名題轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的程序代碼,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“問題抽象→建?!惴ㄔO(shè)計(jì)→代碼實(shí)現(xiàn)”的完整探究路徑,體驗(yàn)“人機(jī)共解”的思維樂趣。素養(yǎng)價(jià)值滲透方面,本課載體“韓信點(diǎn)兵”蘊(yùn)含豐富的數(shù)學(xué)文化與歷史背景,能自然激發(fā)民族自豪感與科學(xué)探索精神;在解決“士兵數(shù)量”這一具體問題的過程中,培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)復(fù)雜問題時(shí)的系統(tǒng)性、邏輯性與窮舉驗(yàn)證的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,這正是信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)中“計(jì)算思維”與“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”的生動(dòng)體現(xiàn)。??學(xué)情研判顯示,六年級(jí)學(xué)生已初步掌握Python的輸入輸出、變量及簡(jiǎn)單的循環(huán)(for)語句,具備將流程圖轉(zhuǎn)化為代碼的基本能力。然而,其思維正從具體運(yùn)算向形式運(yùn)算過渡,將現(xiàn)實(shí)問題抽象為數(shù)學(xué)模型并設(shè)計(jì)算法是普遍難點(diǎn),易出現(xiàn)“知道循環(huán),但不知為何循環(huán)、循環(huán)何物”的困惑。常見障礙在于難以將“除以3余2、5余3、7余2”的多個(gè)條件,整合進(jìn)一個(gè)循環(huán)判斷結(jié)構(gòu)中。因此,教學(xué)需鋪設(shè)從具體故事到抽象條件的認(rèn)知階梯。過程評(píng)估將貫穿始終:通過導(dǎo)入提問觀察學(xué)生的問題轉(zhuǎn)化能力;在新授任務(wù)中巡視代碼,捕捉典型錯(cuò)誤(如條件邏輯連接錯(cuò)誤)作為生成性資源;通過分層練習(xí)檢驗(yàn)不同層次學(xué)生的遷移應(yīng)用水平。教學(xué)調(diào)適上,將為抽象困難的學(xué)生提供“問題拆解任務(wù)單”作為思維腳手架,為快速掌握的學(xué)生準(zhǔn)備“算法效率初探”的延伸思考,實(shí)現(xiàn)差異化支持。二、教學(xué)目標(biāo)??知識(shí)目標(biāo):學(xué)生能準(zhǔn)確闡述枚舉算法的基本思想(逐一嘗試、有限范圍、驗(yàn)證條件),并能結(jié)合“韓信點(diǎn)兵”案例,說明其從問題描述到確立搜索范圍與判斷條件的完整建模過程,理解for循環(huán)與多條件and判斷在此算法中的核心作用。??能力目標(biāo):學(xué)生能夠獨(dú)立完成從“韓信點(diǎn)兵”類文字描述問題中,提取關(guān)鍵約束條件、確定合理枚舉范圍、構(gòu)建正確判斷邏輯,并最終編寫出能運(yùn)行得出正確結(jié)果的Python程序,初步形成“問題→算法→代碼”的轉(zhuǎn)化能力。??情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):在探究古人智慧與現(xiàn)代編程結(jié)合的過程中,學(xué)生能感受到算法思維的普適性與力量,體驗(yàn)通過嚴(yán)謹(jǐn)邏輯解決問題帶來的成就感,在調(diào)試代碼的過程中培養(yǎng)耐心與抗挫力。??科學(xué)(學(xué)科)思維目標(biāo):重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維,特別是“抽象”與“算法設(shè)計(jì)”能力。通過任務(wù)鏈,引導(dǎo)學(xué)生將敘事性問題抽象為數(shù)學(xué)不等式組,再設(shè)計(jì)出“遍歷篩選”的算法模型,體會(huì)計(jì)算機(jī)求解問題的典型思維方式。??評(píng)價(jià)與元認(rèn)知目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)比不同同學(xué)確定的枚舉范圍,學(xué)會(huì)評(píng)估算法“邊界”設(shè)定的合理性;在程序調(diào)試后,能反思自己最初建模時(shí)的疏漏,初步形成對(duì)自身算法設(shè)計(jì)過程的監(jiān)控與調(diào)整意識(shí)。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)??教學(xué)重點(diǎn):枚舉算法思想的建立及其在Python中的實(shí)現(xiàn)邏輯。確立依據(jù)在于,枚舉是算法思想體系的基石之一,是理解“暴力搜索”與后續(xù)“優(yōu)化算法”對(duì)比的邏輯起點(diǎn),直接關(guān)聯(lián)課標(biāo)對(duì)“算法描述與實(shí)現(xiàn)”的核心要求。從能力立意看,掌握枚舉意味著掌握了用計(jì)算機(jī)解決一大類“有限解空間搜索”問題的通用鑰匙,是計(jì)算思維培養(yǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。??教學(xué)難點(diǎn):從“韓信點(diǎn)兵”的自然語言描述中,抽象并整合出完整的數(shù)學(xué)模型(確定枚舉變量、精確范圍、多個(gè)條件及其邏輯關(guān)系)。預(yù)設(shè)依據(jù)源于學(xué)情分析:學(xué)生首次需要自主協(xié)調(diào)多個(gè)約束條件(余數(shù)條件)和一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu),思維跨度大。常見錯(cuò)誤是范圍設(shè)定不當(dāng)(如忽略下限)或條件邏輯錯(cuò)誤(如錯(cuò)用or),這源于對(duì)問題邏輯關(guān)系理解不深。突破方向是通過階梯式任務(wù)分解,將大問題拆解為“找范圍”、“列條件”、“搭框架”等多個(gè)子步驟,逐步搭建認(rèn)知腳手架。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單1.教師準(zhǔn)備1.1媒體與教具:交互式課件(含“韓信點(diǎn)兵”動(dòng)畫情境、算法思維可視化步驟圖)、Python編程環(huán)境(如海龜編輯器或IDLE)、板書設(shè)計(jì)(左側(cè)保留問題抽象流程,右側(cè)用于代碼關(guān)鍵結(jié)構(gòu)生成)。1.2學(xué)習(xí)資源:分層學(xué)習(xí)任務(wù)單(基礎(chǔ)版含引導(dǎo)問題與代碼框架;挑戰(zhàn)版僅提供問題)、課堂練習(xí)與分層題目卡片、典型錯(cuò)誤代碼片段(用于課堂辨析)。2.學(xué)生準(zhǔn)備2.1前置知識(shí):復(fù)習(xí)foriinrange(start,stop):循環(huán)語句及if條件判斷語句。2.2課堂用具:攜帶教科書與筆記本。五、教學(xué)過程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)1.情境創(chuàng)設(shè)與問題驅(qū)動(dòng):1.1“同學(xué)們,今天我們先穿越回漢代,當(dāng)一回大將軍韓信的‘算術(shù)參謀’。”(播放簡(jiǎn)短情境動(dòng)畫)故事說道:韓信閱兵,讓士兵每3人一排站,多出2人;每5人一排,多出3人;每7人一排,多出2人。他瞇眼一算,就知道了總兵數(shù)。大家猜猜,他是怎么算的?1.2學(xué)生自由猜測(cè)后,教師點(diǎn)明:“人力計(jì)算有技巧,但今天我們有一種更‘笨’卻更通用的方法,讓計(jì)算機(jī)來幫我們算!這種方法就叫‘枚舉法’,或者形象地說,叫‘笨辦法’妙用。”2.明確學(xué)習(xí)路徑:“那么,如何教會(huì)計(jì)算機(jī)這個(gè)‘笨辦法’呢?我們分三步走:第一步,把故事翻譯成數(shù)學(xué)題;第二步,設(shè)計(jì)出‘一個(gè)一個(gè)數(shù)’的檢查方案;第三步,用Python語言把這個(gè)方案變成程序。讓我們開始第一步的翻譯工作吧!”第二、新授環(huán)節(jié)任務(wù)一:從故事到數(shù)學(xué)——抽象關(guān)鍵條件教師活動(dòng):首先,引導(dǎo)學(xué)生識(shí)別問題中的“變量”。“我們要找的是什么?”(士兵總數(shù))。明確將其設(shè)為變量x。其次,帶領(lǐng)學(xué)生逐句提取約束:“每3人一排余2”如何用數(shù)學(xué)式子表達(dá)?啟發(fā)學(xué)生想到取余運(yùn)算x%3==2。板書三個(gè)核心條件。接著拋出關(guān)鍵問題:“計(jì)算機(jī)從幾開始‘?dāng)?shù)’?數(shù)到幾結(jié)束?總不能從0數(shù)到無窮大吧?”引導(dǎo)學(xué)生從“士兵”現(xiàn)實(shí)意義討論最小可能值(至少滿足一個(gè)條件),并思考如何確定一個(gè)合理的上界。“大家想想,如果我們大概知道人數(shù)在一千以內(nèi),是不是可以設(shè)個(gè)1000?有沒有更聰明的辦法?”提示結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)與問題合理性。學(xué)生活動(dòng):跟隨教師引導(dǎo),口頭翻譯三個(gè)余數(shù)條件。討論并嘗試確定枚舉的起始值和結(jié)束值??赡芴岢鰪?開始,結(jié)束值可設(shè)為1000、2000等,并在教師提示下思考是否可利用條件的倍數(shù)特征粗略估計(jì)。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能準(zhǔn)確說出三個(gè)取余判斷條件。2.能意識(shí)到枚舉需要有起止范圍。3.能積極參與范圍設(shè)定的討論,提出自己的見解。形成知識(shí)、思維、方法清單:★問題抽象:將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)學(xué)模型是編程的第一步。關(guān)鍵動(dòng)作:定義變量(找什么)、提取約束(用什么條件限制)?!杜e范圍:枚舉必須在一個(gè)有限范圍內(nèi)進(jìn)行。范圍的確定需結(jié)合問題背景,既要保證不漏解,也要避免不必要的計(jì)算。例如,可從最小的可能解(如1,或滿足某個(gè)條件的最小值)開始?!锶∮噙\(yùn)算符:%是取余運(yùn)算符,a%b的結(jié)果是a除以b后的余數(shù)。它是處理此類“余數(shù)問題”的核心工具。??“記住,和計(jì)算機(jī)說話,第一步就是要說清楚‘找什么’以及‘按什么規(guī)矩找’?!比蝿?wù)二:設(shè)計(jì)“笨辦法”流程——構(gòu)建算法框架教師活動(dòng):“現(xiàn)在,數(shù)學(xué)條件有了,范圍也大致定了。怎么描述這個(gè)‘一個(gè)一個(gè)試’的過程呢?”請(qǐng)一位學(xué)生用自然語言描述(例如:“從某個(gè)數(shù)開始,一直數(shù)到某個(gè)數(shù),每次檢查這個(gè)數(shù)是否同時(shí)滿足三個(gè)條件,滿足就輸出它。”)。教師肯定其描述,并引導(dǎo):“這正是一個(gè)經(jīng)典的‘循環(huán)+判斷’結(jié)構(gòu)!”在黑板上畫出流程圖草圖:開始→設(shè)變量n從a到b循環(huán)→判斷n%3==2andn%5==3andn%7==2→若成立則輸出n→循環(huán)結(jié)束→結(jié)束?!翱矗@就是我們大腦中算法思維的‘可視化’。接下來,就是把它‘翻譯’成Python語言了。”學(xué)生活動(dòng):嘗試用自己語言描述枚舉過程。觀察教師繪制的流程圖,將其與自己心中的想法印證,理解循環(huán)與條件判斷在此處的分工與合作。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能用自然語言大致描述“遍歷檢查”的過程。2.能看懂流程圖,并理解循環(huán)體與條件判斷的位置關(guān)系。形成知識(shí)、思維、方法清單:★枚舉算法思想:在確定的范圍內(nèi),對(duì)所有可能的解進(jìn)行逐一嘗試和判斷,找出符合條件的解。其核心是“遍歷”與“篩選”?!锼惴蚣埽航鉀Q此類問題的通用框架為:for變量inrange(起始,終止):+if(條件1and條件2…):。??“這個(gè)流程圖就像我們給計(jì)算機(jī)寫的‘行動(dòng)說明書’,它不看故事,只看這張說明書干活?!比蝿?wù)三:代碼實(shí)現(xiàn)初體驗(yàn)——編寫核心循環(huán)教師活動(dòng):帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入Python編程環(huán)境?!艾F(xiàn)在,讓我們把說明書變成代碼?!笔紫?,定義變量x(或n)作為循環(huán)變量。提問:“for循環(huán)的range,我們的起始和終止填什么?剛才大家討論的,比如從1試到1000?”寫入forxinrange(1,1001):。接著,重點(diǎn)指導(dǎo)條件語句的編寫。“如何把‘同時(shí)滿足三個(gè)條件’寫進(jìn)if里?”強(qiáng)調(diào)and邏輯運(yùn)算符的使用,寫出ifx%3==2andx%5==3andx%7==2:。然后,在縮進(jìn)的if語句塊中,寫入print(x)。不急于運(yùn)行,先邀請(qǐng)學(xué)生“用眼睛調(diào)試一下”。學(xué)生活動(dòng):在教師同步指導(dǎo)下,在編程環(huán)境中鍵入代碼。重點(diǎn)關(guān)注for循環(huán)和if語句的語法格式,特別是冒號(hào)和縮進(jìn)。嘗試“閱讀”自己寫的代碼,理解其執(zhí)行邏輯。for...in...正確寫出for...inrange(...):語句。2.能使用and正確連接多個(gè)取余判斷條件。3.能保持正確的縮進(jìn)格式。形成知識(shí)、思維、方法清單:★循環(huán)變量:forxinrange(a,b):中的x,在每次循環(huán)中會(huì)自動(dòng)取a到b1之間的整數(shù)值,無需在循環(huán)體內(nèi)額外改變?!锒鄺l件判斷:當(dāng)需要所有條件同時(shí)成立時(shí),使用邏輯運(yùn)算符and進(jìn)行連接。這是實(shí)現(xiàn)“同時(shí)滿足”的關(guān)鍵?!a規(guī)范:冒號(hào):和縮進(jìn)是Python的語法靈魂,它們定義了代碼的從屬關(guān)系。if語句要縮進(jìn)在for循環(huán)內(nèi),print要縮進(jìn)在if內(nèi)。??“好,代碼寫完了,大家先別急著點(diǎn)運(yùn)行鍵。我們用人腦模擬一下計(jì)算機(jī):第一次循環(huán),x=1,條件成立嗎?……第二次呢?這樣你就知道你的程序在‘想’什么了?!比蝿?wù)四:調(diào)試與運(yùn)行——驗(yàn)證并理解結(jié)果教師活動(dòng):請(qǐng)學(xué)生運(yùn)行程序。通常會(huì)得到一系列數(shù)字(如23,128,233…)。提出問題:“哎?怎么輸出了好幾個(gè)數(shù)?韓信到底有多少兵?”引導(dǎo)學(xué)生思考:這是因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)定的范圍(11000)內(nèi),滿足條件的解不止一個(gè)。進(jìn)而追問:“這說明我們?cè)O(shè)定的哪個(gè)部分可能和故事背景不太貼合?”引導(dǎo)學(xué)生回顧范圍設(shè)定的合理性,思考現(xiàn)實(shí)情境中“士兵總數(shù)”還應(yīng)有什么隱含約束(例如,可能是一個(gè)合理的、確定的數(shù))。鼓勵(lì)學(xué)生調(diào)整范圍(如range(100,200))再次運(yùn)行,觀察結(jié)果變化。學(xué)生活動(dòng):運(yùn)行程序,觀察輸出結(jié)果。發(fā)現(xiàn)多個(gè)解后產(chǎn)生認(rèn)知沖突,參與討論。根據(jù)教師提示,思考并嘗試調(diào)整枚舉的起始或結(jié)束值,以逼近一個(gè)更符合故事背景的“唯一”或“更合理”的解。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能成功運(yùn)行程序并看到輸出。2.能對(duì)輸出多個(gè)解的現(xiàn)象提出疑問或思考。3.能嘗試通過調(diào)整參數(shù)來探究問題。形成知識(shí)、思維、方法清單:★枚舉的完備性:在給定范圍內(nèi),枚舉算法會(huì)找出所有滿足條件的解。這是其優(yōu)點(diǎn),也解釋了為何會(huì)輸出多個(gè)結(jié)果?!P团c現(xiàn)實(shí)的校準(zhǔn):編程解決問題時(shí),數(shù)學(xué)模型需不斷根據(jù)現(xiàn)實(shí)背景進(jìn)行校準(zhǔn)。枚舉范圍的選擇直接影響解的數(shù)量和合理性。★調(diào)試與探究:運(yùn)行程序不是終點(diǎn)。分析輸出結(jié)果,反思輸入(模型、參數(shù)),是深化理解的重要環(huán)節(jié)。??“看,計(jì)算機(jī)老老實(shí)實(shí)地找出了1000以內(nèi)所有可能的‘兵數(shù)’。這說明我們的程序邏輯是對(duì)的!但歷史故事里通常只有一個(gè)答案,這提醒我們,建模時(shí)還得考慮更多的現(xiàn)實(shí)因素?!比蝿?wù)五:算法小結(jié)與拓展思考教師活動(dòng):帶領(lǐng)學(xué)生回顧整個(gè)探究過程,并板書枚舉法的關(guān)鍵步驟:1.確定枚舉對(duì)象與變量;2.確定枚舉范圍;3.確定判斷條件;4.循環(huán)與判斷。提出拓展思考題:“如果士兵總數(shù)可能在1000到2000之間,我們?cè)趺锤拇a最快?”(改range參數(shù))。“如果題目改成‘每3人一排余2,每5人一排也余2’,條件怎么改?”(邏輯關(guān)系可能變?yōu)閍nd連接兩個(gè)條件)?!按蠹矣X得這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是什么?(思路簡(jiǎn)單直接)缺點(diǎn)呢?(如果范圍很大,計(jì)算機(jī)可能‘?dāng)?shù)’得很慢)”。學(xué)生活動(dòng):跟隨教師總結(jié),回顧枚舉法的四步。積極思考拓展問題,口頭回答代碼修改方案。初步體會(huì)枚舉法的優(yōu)缺點(diǎn)。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能復(fù)述枚舉法的關(guān)鍵步驟。2.能根據(jù)簡(jiǎn)單修改要求,說出調(diào)整代碼的位置。3.能表達(dá)對(duì)算法優(yōu)劣的直觀感受。形成知識(shí)、思維、方法清單:★枚舉法步驟:四步法——定對(duì)象、定范圍、定條件、寫循環(huán)。這是解決一類問題的模式?!惴▋?yōu)劣:枚舉法優(yōu)點(diǎn)是邏輯簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),能確保找到所有解;缺點(diǎn)是當(dāng)解空間很大時(shí),效率可能較低。這為后續(xù)學(xué)習(xí)更高效的算法埋下伏筆。??“今天我們發(fā)明的這個(gè)‘笨辦法’,其實(shí)非常強(qiáng)大。它教會(huì)計(jì)算機(jī)的是一種‘不投機(jī)取巧,但步步為營’的求解策略?!钡谌?、當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練??設(shè)計(jì)分層練習(xí),學(xué)生根據(jù)自身情況選擇完成:??基礎(chǔ)層(鞏固核心):修改“韓信點(diǎn)兵”程序,尋找100到500之間,滿足“除以4余1,除以6余3,除以9余3”的數(shù)字。提供部分代碼框架(如范圍、條件運(yùn)算符已給出,需補(bǔ)充邏輯連接)。??“先別慌,這和剛才的題目是不是很像?就像換了幾個(gè)數(shù)字的游戲,試試看!”??綜合層(應(yīng)用遷移):“找出100以內(nèi)所有能同時(shí)被3和7整除的數(shù)?!贝祟}需學(xué)生自主分析,將“同時(shí)被整除”轉(zhuǎn)化為x%3==0andx%7==0,并確定范圍range(1,101)。??挑戰(zhàn)層(逆向思維):“一個(gè)兩位數(shù),個(gè)位數(shù)字比十位數(shù)字大3,且這個(gè)數(shù)除以5余2。請(qǐng)編程找出這個(gè)數(shù)?!贝祟}需要學(xué)生先建立數(shù)學(xué)模型(設(shè)十位為a,個(gè)位為b,則有b=a+3,(10a+b)%5==2,且a,b為整數(shù),范圍受限),枚舉對(duì)象和條件更為復(fù)雜。??反饋機(jī)制:學(xué)生完成過程中,教師巡視,選取具有代表性的正確代碼和典型錯(cuò)誤(如范圍錯(cuò)誤、and誤用為or)通過投影展示,進(jìn)行同伴互評(píng)與教師精講。“大家看這位同學(xué)的代碼,結(jié)果不對(duì),我們一起來當(dāng)‘診斷醫(yī)生’,看看問題出在哪兒?”第四、課堂小結(jié)??引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)化總結(jié)。提問:“今天,我們探索了一個(gè)怎樣的‘兵法’?(枚舉法)我們是如何運(yùn)用這個(gè)‘兵法’解決‘點(diǎn)兵’問題的?請(qǐng)用你自己的話,給同桌簡(jiǎn)述一下關(guān)鍵步驟?!毖?qǐng)學(xué)生分享。教師最后用思維導(dǎo)圖進(jìn)行整合(中心:枚舉法;分支:思想、步驟、代碼框架、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn))。??作業(yè)布置:必做作業(yè)——完善課堂鞏固練習(xí)中自己選擇的題目,并撰寫簡(jiǎn)短說明,解釋程序中枚舉范圍、條件是如何確定的。選做作業(yè)——查閱資料,了解“韓信點(diǎn)兵”問題的數(shù)學(xué)解法(中國剩余定理),并思考:數(shù)學(xué)巧解和計(jì)算機(jī)枚舉法,各有什么特點(diǎn)?你更喜歡哪種思維方式?為什么???“今天我們用枚舉法這把鑰匙,打開了一類問題的大門。作業(yè)的選做題,是為大家打開另一扇窗,看看古人驚人的智慧。下課!”六、作業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)性作業(yè):完成課堂鞏固訓(xùn)練中“基礎(chǔ)層”或“綜合層”的題目(二選一),要求程序能正確運(yùn)行,并在代碼注釋或作業(yè)本上簡(jiǎn)要說明:1.你設(shè)定的枚舉范圍是多少?為什么?2.你寫的判斷條件對(duì)應(yīng)題目的哪些要求?拓展性作業(yè):嘗試完成課堂鞏固訓(xùn)練的“挑戰(zhàn)層”題目。提示:可以先在紙上用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)一下個(gè)位、十位數(shù)字應(yīng)滿足的關(guān)系,再轉(zhuǎn)化為Python條件。探究性/創(chuàng)造性作業(yè):(學(xué)有余力選做)1.生活調(diào)查:列舉一個(gè)生活中可以用枚舉思想解決的實(shí)際問題(如找密碼、配鑰匙等),并描述解決思路。2.效率初感:將“韓信點(diǎn)兵”的枚舉范圍改成range(1,10001),運(yùn)行程序,感受一下時(shí)間變化(無需精確計(jì)時(shí))。思考:如果范圍擴(kuò)大到十萬、百萬,可能會(huì)怎樣?你有什么優(yōu)化思路嗎?七、本節(jié)知識(shí)清單及拓展★枚舉算法:一種基本的算法思想,指在解決問題時(shí),逐一列舉出所有可能的情況,并根據(jù)條件判斷哪些是符合要求的解。其核心在于“不重復(fù)、不遺漏”地進(jìn)行嘗試?!飭栴}抽象(建模):編程解決實(shí)際問題的首要步驟。將自然語言描述的問題,轉(zhuǎn)化為包含變量、約束條件(常為數(shù)學(xué)關(guān)系式)的明確模型。例如,將“每3人一排余2”抽象為x%3==2?!锩杜e三要素:1.枚舉對(duì)象:要尋找的解(如士兵數(shù)x)。2.枚舉范圍:對(duì)象可能的取值范圍(如range(1,1001))。范圍設(shè)定必須合理,兼顧完備性與效率。3.判斷條件:解必須滿足的約束(如多個(gè)取余條件用and連接)?!颬ython實(shí)現(xiàn)框架:for變量inrange(起始,終止):+if(條件1and條件2…):+輸出或處理語句。注意冒號(hào)和縮進(jìn)的層級(jí)關(guān)系。▲取余運(yùn)算符%:a%b返回a除以b的余數(shù)。是處理整除、周期、分組余數(shù)類問題的關(guān)鍵運(yùn)算符。▲邏輯運(yùn)算符and:用于連接多個(gè)條件,要求所有條件同時(shí)為True,整體才為True。在枚舉中常用于“同時(shí)滿足”多個(gè)約束。★調(diào)試與驗(yàn)證:運(yùn)行程序得到結(jié)果后,需分析結(jié)果的合理性。若結(jié)果不符預(yù)期,應(yīng)檢查:范圍是否正確?條件邏輯(and/or)是否正確?語法(冒號(hào)、縮進(jìn))是否有誤?▲枚舉的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)——思路直觀,易于實(shí)現(xiàn),保證找到范圍內(nèi)所有解。缺點(diǎn)——當(dāng)解空間(范圍)非常大時(shí),執(zhí)行時(shí)間可能很長,效率低下?!c數(shù)學(xué)方法的對(duì)比:對(duì)于“韓信點(diǎn)兵”問題,古代有“中國剩余定理”等巧解,效率極高。計(jì)算機(jī)枚舉法則體現(xiàn)了“利用計(jì)算速度優(yōu)勢(shì),以簡(jiǎn)單策略應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題”的另一種智慧。兩者是不同思維范式的體現(xiàn)。八、教學(xué)反思??本課預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成。通過課堂觀察和隨堂練習(xí)反饋,絕大多數(shù)學(xué)生能理解枚舉思想的核心,并成功編寫出解決“韓信點(diǎn)兵”基礎(chǔ)變式的程序,表明知識(shí)目標(biāo)與能力目標(biāo)落實(shí)較好。學(xué)生在將故事轉(zhuǎn)化為條件時(shí)表現(xiàn)出的熱情,以及在調(diào)試環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)多個(gè)解時(shí)的驚訝與討論,有效達(dá)成了情感與思維目標(biāo)。??各教學(xué)環(huán)節(jié)中,導(dǎo)入環(huán)節(jié)的歷史情境能快速聚焦學(xué)生注意力,驅(qū)動(dòng)性問題明確有效。新授環(huán)節(jié)的五個(gè)任務(wù)構(gòu)成了清晰的認(rèn)知階梯:任務(wù)一(抽象)和任務(wù)二(流程)有效突破了難點(diǎn),將大問題拆解;任務(wù)三(編碼)是關(guān)鍵實(shí)操,學(xué)生在此處暴露的語法錯(cuò)誤(如縮進(jìn))和邏輯錯(cuò)誤(如and的用法)通過同伴互評(píng)與教師點(diǎn)評(píng)得到及時(shí)糾正;任務(wù)四(調(diào)試)的設(shè)計(jì)是亮點(diǎn),它制造了“認(rèn)知沖突

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論