3.2算法及其描述（教学设计）-2023-2024学年高一信息技术同步教材配套教案+课件+练习（粤教版2019必修1）

第三章 算法基础 课时教学设计 第2课时 3.2 算法及其描述 一、项目简介 1、项目主题 设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案 2、项目背景 目前，中国的桥、路、车、港口、网络规模都做得了世界第一，一个个奇迹般的工程，让人民切实感受到生活的便捷、美好和幸福。当从A市到B市没有直达的交通工具时（不考虑水上交通工具），人们可以利用铁路公司、汽车客运公司和航空公司公布的信息，设计出最优的旅行路线。为了获得高效的交通出行安排，人们根据需求设计好不同阶段的交通工具使用方案，方案中会设计到多条不同方式不同时间的交通工具的排列组合，编写程序来找出哪种方案最佳，比用人工寻找效率更高。在运用计算机解决实际问题的过程中，需要先分析问题，设计解决问题的方法和策略，运用具体的算法。需要了解程序相关的知识，包括计算机语言、计算机程序、解决问题的算法等。 3、子项目二 剖析算法 二、课时内容分析 1、主要内容 1）算法及其特征 2）算法的描述 2、内容要求 从生活实例出发，概述算法的概念与特征 3、地位和作用 本节通过介绍算法的概念、算法的特征、算法的描述、算法的结构等，奠定后续编程的基础。 三、课时目标分析 1、核心素养目标 知识目标 根据不同受众的特征，能选择恰当的方式进行有效的交流（信息意识） 能力目标 依据解决问题的需要设计算法，运用算法的描述方法和三种控制结构合理表示算法（计算思维） 针对不同的问题，采用自主或协作方式，能运用合适的数字化工具进行信息加工和 处理，完成学习任务。（数字化学习与创新） 情感目标 在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化。（信息社会责任） 2、项目目标 通过项目“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”中算法及其他实例中算法的分析，引导学生 3、学业目标 四、课时教学重难点分析 1、教学重点 1）算法的概念及特征 2）算法的描述 3）算法的三种控制结构 2、教学难点 根据算法的三种描述方式和三种控制结构解决实际问题。 五、学情分析 1、知识积累 在日常生活中学生有着很多问题解决的经验，但学生并不知道这其中包含着算法的概念，更不知道在计算机方面算法的特征及不同的描述方式。 2、学习兴趣 高中生对于问题乐于思考，对于利用计算机方式解决问题，大多数学生是比较感兴趣的，因此对于编程之前的算法也是有着兴趣的。 3、学习能力 高中生逻辑性较强，有利于对于算法的理解；自主、协作与探究的能力也渐渐提高。 总结 利用学生感兴趣的生活案例，激发学生探究的兴趣，培养学生解决问题的能力，是本节课的重点。 六、教学方法与策略 1、基本思路 以项目关联内容，以问题驱动学生思考，以案例引导学生掌握方法、培养技能。 2、实施路线 七、教学准备 1、环境准备 Python运行环境、画程软件 2、资源准备 类型 项目 来源 课件 3.2 算法及其描述 教师制作 微课 三种控制结构.mp4 活动文档 课时活动记录表 同步练习 学习效果评价表 8、 教学过程 环节 教学活动 设计意图 目标达成 环节一： 回顾选题提出问题，导入3.2“算法”主题 教师： 复习回顾选题： 提出问题：面对选题，如何按照以上步骤实现问题的解决呢？ 学生： 回顾上一课时中利用计算机解决问题的分析过程： 回顾“设计算法”环节： 提出问题：什么是算法？如何根据具体的问题描述算法？ 通过问题激发思考 ， 逐步导入主题 信息意识 环节二：探究活动一：算法 教师： 揭示算法概念 算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗地说，算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。 2、提出问题，探究算法 分析：买笔记本问题转化为求解方程：6x+5y+4z=50的正整数 设计算法 若要求方程6x+5y+4x=50的正整数解的个数t，则解决问题的步骤如下： ①t=0; ③x=1； ②y=1; ④z=1； ⑤如果满足式子6x+5y+4z=50，则解的个数加1(即t=t+1，表示右边式子的值赋值给左边式子)，并输出这个解(即输出t，x，y，z的值)； ⑥z=z+1; ⑦如果z＜12则转步骤⑤，否则继续步骤8； 8y=y+1； 9如果y<10则转步骤④，否则继续步骤⑩； 0x=x+1; 11如果x＜8则转步骤3，否则继续步骤12； 12结束。 3、结合实例分析算法特征： 1）有穷性：一个算法在执行有穷步之后必须结束。 2）确定性：算法执行的每一步骤必须有确切的定义，不能出现模棱两可的情况 3）数据输入：一个算法必须有零个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况。4）数据输出：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法