2.2《算法概念及其描述》教学案例2023—2024学年人教/中图版（2019）高中信息技术必修1

《算法概念及其描述教学案例》 学科网（北京）股份有限公司 【课程标准】 高中信息技术课程旨在全面提升全体高中学生的信息素养。本模块是学生在学习必修和选择性必修课程内容的基础上，对算法内容更为系统的、深入的学习，因此在教学中要利用前阶段的学习基础,创设利用算法解决问题的情境，让学生经历将实际问题形式化的过程，深入理解算法的特征，掌握常见算法的描述、编程及应用的方法，并能有意识、负责任地应用算法解决实际问题。 “算法概念及其描述”教学案例 1、 教案背景 (1) 背景介绍： 智能时代，算法已经广泛应用于各领域。许多专家通过分析行业的运行规律，界定问题，有针对性地建立模型、设计算法，并应用信息技术实现模型，从而创造出新的产品，创生出新的产业。例如，通过设计算法，在网络环境下实现“互联网＋单车”，催生出“共享单车”这个新产业，解决短距离出行不便问题。中学生学习一些算法知识，了解算法的基本设计方法，可以深入理解身边数字化工具的特征，能够利用算法思想解决实际问题，提高学习和生活效率，更好地融入信息社会。 (2) 教学对象：高一年级 (3) 学科：信息技术 (4) 课时：1课时 2、 教学目标 (1) 知识与技能： 了解算法，掌握并理解算法的特征。 (2) 过程与方法： 能够运用算法的多种方法来解决实际问题，准确地描述算法，深刻认识到算法与信息社会息息相关。 (3) 情感态度与价值观： 学会运用计算思维识别与分析问题，感受算法带来的数字生活的变化，培养学生的计算思维，提高信息素养。 3、 教材分析 (1) 教材地位 本教材选自选自中图人教版2019版算法与程序设计模块。本模块是学生在学习必修和选择性必修课程内容的基础上，对算法内容更为系统的、深入的学习，本节课选自第二章“算法与程序实现”的第二节，本节课的授课为理论课，在前阶段学习的基础上，更加深入。 (2) 教学内容 · 算法的概念 · 算法的特征 · 算法的描述（算法与数字生活） (3) 学习者分析 该阶段学生注意具有一定的稳定性，记忆以有意记忆为主，能注意在理解的基础上记忆。初步完成从具体思维到抽象思维为主的过渡。本节课比较抽象，在设计时主要从生活中出发，让学生了解算法。 通过学习本课，学生应该掌握以下几点： · 结合实例，经历分析问题、确定算法的基本过程，认识算法在其中的地位和作用。 · 能够掌握算法的特征。 · 经历用自然语言、流程图或伪代码等方法描述算法的过程。 4、 教学重难点 教学重点：算法的特征 教学难点：算法的描述 5、 教学方法 讲授法、任务学习法、案例教学法 6、 教学过程（循序渐进） 1. 激趣导入 观看微视频：一场举世瞩目的围棋比赛以“阿尔法狗”4：1击败前世界围棋第一人李世石九段告终。 教师提出问题——视频当中的内容向我们展示了什么？为什么“阿尔法狗”会打败人类棋手，这其中体现了什么？ 学生：回答问题。 教师引导：在刚才的视频呈现的比赛中，是将算法引入了人工智能，一般来说，下一盘围棋大约需要150步，每一步有250种可选的方法，要是人工智能采用这种思路，需要计算大约10360种情况。最终取得胜利。那什么是算法呢？为什么运用算法可以解决我们的许多的难题呢？今天就让我们打开算法的大门，体验它的魅力吧！ 设计意图：创设情境，吸引学生兴趣，启发学生思考，把学生带到今天的学习中来，有利于培养学生的探究能力。 2. 活动一：认识算法 教师引导，安排任务——如何帮助牧羊人成功渡河 （案例教学，吸引学生兴趣）：同学们，今天我们将通过牧羊人的故事来认识算法。 案例：牧羊人的故事 有一个牧羊人带着一头羊，一只狼，一颗白菜过河 条件： 他找到一只很小的船，每次只能带一样东西过去； 狼单独和羊在一起，会吃羊； 羊和白菜单独在一起会吃白菜； 问题：那么我们应该怎么样设计才能够过河呢？ 任务驱动，小组合作——学生分组进行讨论，罗列出最优方案 学生：同伴之间讨论，列出过河方案，并回答问题，以小组为单位，选一人进行方案展示 教师：做好记录 成果展示与总结 ——不同的学生选择不同的方式，教师与学生都参与进行点评 学生：展示如何帮助牧羊人过河 教师在学生展示完成后，进行分析总结，为学生理清思路，得出最佳解决方案，并说明为什么要这样设计方案。 最佳解决方案： 1.人和羊过河 人返回 剩下羊 2.人和狼过河 人和羊返回 剩下狼 3.人和白菜过河 人返回 剩下狼 白菜 4.人和羊过河 剩下 狼 白菜 羊 教师引出算法的概念 教师：通过刚才同学们的努力，我们已经成功帮助牧羊人渡过了河，那请同学们想一想在刚才我们是怎么样帮助到牧羊人的呢？ 学生：分步骤过河 教师：对的，在刚才我们解决这个问题的时候是分步骤，通过许多分析与思考得出的结果。这其实是算法的一个运用。刚才我们将这个问题分解，采取明确而