《生活和算法》教学设计-浙教版《信息技术》-七年级下册第10课-算法和变量

《第10课 生活和算法》教学设计 教材分析 《生活和算法》是浙教版《信息技术》，七年级下册第10课的内容，本课主要是让学生理解算法和变量的概念，了解相同的问题也可以由不同的算法来解决。同时本课也是七下第二单元《算法和数据结构》中的第一课，通过这节课的学习，开启进入算法与数据结构世界的大门。纵观整个教材体系，程序设计贯穿于小学初中不同的学段，由易到难，螺旋上升，所以这一课的学习不仅是之前相关内容的延续，让学生进一步理解算法，同时也是为后续八年级学习Python编程做好铺垫。 学情分析 本课的授课对象是初中七年级的学生，他们对于计算机的使用并不陌生，大多数同学具备基本的计算机软硬件的使用能力，也对新程序充满了好奇和探索精神。区别于小学的Scratch积木化这种具象的编程，初中更侧重于训练学生的抽象思维，让学生进一步形成用计算思维以及计算机程序解决实际问题的能力。 教学目标及重难点分析 教学目标： 1. 通过对生活中具体问题的分析，进一步理解算法概念与关键特征； 2. 通过知识迁移与算法分析，理解变量的作用，初步感知不同算法对解决问题的效率影响； 3. 通过案例分析和交流讨论，进一步体验算法与生活的联系；在增强环保意识的同时种下科技创新的思想种子； 重点：算法概念与关键特征。 难点：不同算法对解决问题效率的影响。 教学过程 一、荒漠植树引算法 同学们，你们知道这片灰色的区域是哪里吗？（生：新疆、沙漠、塔克拉玛干沙漠）这是中国最大的一片沙漠：塔克拉玛干沙漠。全球变暖，沙漠化的问题也越来越严重，因此我们也在不断开展各种植树公益活动来改善自然环境，上周的植树节老师也刚刚种了一些小树苗，那么种一颗树需要几个步骤呢？ 我准备了几个板贴，写上了步骤（放入树苗、挖洞、浇水等等）请你在黑板上贴一贴。 （学生板贴步骤） 感谢这位同学的设计，我们把这些步骤分开一点，画上箭头，再加上开始和结束，像这样从上而下顺序执行，为了解决某一个问题的步骤我们就称之为算法。 今天这节课我们就走进生活与算法的世界，一起探寻算法的奥秘。 刚才同学们设计了种树的算法，那我用动画来模拟执行一下。如果在执行的过程中，大家发现有什么不对劲的，赶紧喊停 （教师开始模拟：机器人开始挖了，1米，10米，20米，30米……停，你为什么喊停？你来说说看） 我们要明确什么，挖一个几米的洞？这个步骤必须很明确，这也就是说我们在设计算法的时候要注意算法的“确定性”；同时这个算法还确定了只有五步，就是说，算法要有有穷性；交给机器人的步骤应该是都能够运行的，那就是可行性。 如果我们设计一个由计算机可以执行的算法，那么这个算法必须具备确定性、有穷性、可行性这三个特点，除此之外算法一般还会有输入和输出，这是算法的五大核心特征。 二、运输计量构算法 刚才我们只是用ppt来模拟一下，现在让我们来看看真实世界中的种树机器人是长什么样的。 （播放视频） 看完这个视频，你有什么想说的？可以从机器人的能力、设计的团队来谈一谈。 （你观察的真仔细，说的也很流畅） 自动化种树、规避障碍物、自动规划路线等……一个植树机器人就需要用到很多算法。接下来啊，我们也像他们学习，来试试解决植树过程中的其他问题。 这么多的树，运输是个大难题。 我们先来研究一下，这块正方形区域能种几棵树？每一排能种几棵？ 如果用字母来表示，每一排能种几棵树？ a/k+1 你已经学会用字母来抽象一般情况了，就像在数学中我们用字母或符号来抽象表达数量关系一样，在算法设计中，通常也会用变量来保存程序中用到的数据。 现在请大家完成导学案上的任务。 （展示交流），这块区域能种几棵树？你是怎么思考的？（ppt出示） 你提炼了正方形的边长和面积的关系，并且用变量进行了关联，说的很好。 导学案任务：用算法流程图来表示计算过程 （拍照、上传、交流分享） 请你来说说看，你是怎么思考的？从上到下来说说算法的步骤？ 这个算法是不是符合五大特征？有输入、有输出，是确定的有限的步骤。我们用这个算法，可以立刻写出程序，奖励给你，你来输入看看。 （学生上台尝试程序） 这个程序就是按照你设计的算法写出来的。他填的完全正确，说的也非常好。掌声给他，感谢他的分享 （再邀请一位同学，你来试试看。面积大一点呢？） 程序算的快不快，让我们来揭开代码的神秘面纱。（打开两个窗口，并排，利用电子教鞭在屏幕上圈划，连接程序界面与核心代码） 代码是不是算法啊？也是算法。一个是方便我们人类理解阅读的算法表示方法——流程图，一个是机器能读懂的算法表示。他们只是表示的形式不一样，但是核心都是算法，都依赖于算法的五大特征。 三、查询树号选算法 刚才我们设计的算法解决了树苗运输的问题。树苗种下去以后生长状况怎么样？捐助人士很想查询一下。 比如电脑里有这样一份树苗的信息，如何才能快速查找到我们要的