4.2 算法（第1课时） 教学设计 2023—2024学年苏科版（2018）初中信息技术八年级全一册

第1节 算法（第1课时） 【教学目标】 1． 知识与技能 （1） 了解算法的基本概念和算法在程序设计中的重要性。 （2） 学会用自然语言、流程图描述算法。 2． 过程与方法 （1） 用多种算法解决同一问题，体验算法具有优劣之分。 （2） 通过多种途径描述算法，体验较优的流程图描述方法。 （3）在解决实际问题的过程中能有意识地设计与筛选算法，优化问题解决的方案。 3． 情感态度与价值观 （1） 通过对问题的算法分析与表达，使学生感悟到生活中处处有算法，算法并不神秘，提高学生学习的信心与兴趣。 （2） 通过对算法的研究培养分析问题和解决问题的能力。 【教学重点】 （1）算法在程序设计中的重要性；（2）用自然语言和流程图描述算法。 【教学难点】 （1）用流程图描述算法；（2）将实际问题抽象成计算机解决问题的算法。 【教学方法】 讲演、讨论学习、自主探究。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、导入 引言：都说算法是一个程序或软件的灵魂，那么，什么是算法，又为什么它会如此重要呢？进而怎么表达算法？接下来，我希望同学们能够带着这些疑问一起进入本课的学习。 明确本课任务 开门见山，直奔主题。 二、新授 （1） 算法的概念 1、案例1：“烧水泡茶” 著名数学家华罗庚对“烧水泡茶”问题提出4项工作，即烧水、洗刷茶具、拿茶叶、沏茶。 思考：你会如何泡茶？请描述你的方法？ 你的方法和步骤： 2、ppt呈现“我的方法和步骤” 3、师：我们大家所呈现出来的就是为解决“烧水泡茶”这个问题的思路和方法，并写出了解决问题的步骤，这就是所谓的“算法”。 知识点： ① 算法——简单地说，算法就是解决问题的方法和步骤。 4、 师生比较不同的算法，得出较优化的算法，请学生说说为什么觉得其较为优化呢？ （参考：省时、效率高，统筹利用了时间） 5、师：生活中我们要思考较好的算法，在编写程序时同样我们要探寻较优的算法。 6、探究问题1 试设计多种算法解决下面问题（用自然语言描述），并比较不同算法的优劣。 （1） 求1-2+3-4+5-6+……+99-100的值。 你的算法： ppt呈现“我的算法”，并比较大家的算法，看谁的算法更简便更好操作。 知识点： ② 算法的优劣直接影响所编程序的质量，算法是程序的灵魂。 （2） 算法的描述 1、师：对于前面问题的算法我们都是用自然语言来描述的。用自然语言描述算法有其独特的优势，如容易理解，但有时也会产生歧义，比如： 案例2：“将a加b除以a减b的值赋给x 变量” 你的赋值语句： 师：我们发现，同样的自然语言描述，有多种不同的理解，而该题的本意是“x=(a+b)/(a-b)”。如果我这样来描述该题是否就清晰许多了呢？ ppt呈现“我的描述：” 师：而我运用的描述方法就是“流程图”。 知识点： ① 流程图——用图形符号来描述解决问题的过程。 ② 2、读一读： （1） 说明该流程图描述的算法及功能。 （2） 指出此流程图的运行结果． 若输入－4，则输出结果________。 师：如上所示，这样的一些复杂问题，用流程图来描述确实要比用自然语言描述直观、清晰多了。同时，大家或许也注意到了，流程图中有着多种不同的图形，而它们的含义也是不一样的，并且针对不同的问题，流程图的结构也会有所不同，带着这些疑惑，我们来看两张表格。 知识点： ③ 流程图各个图形符号所代表的含义，如下表所示： ④ 流程图中的3个基本结构——顺序结构、分支结构、循环结构 注：描述算法的流程图，通常由顺序、分支和循环3个基本结构的流程图组合和嵌套组成。 3、师：讲了这么多，但在面对具体问题的时候，想要一下子将自己的心中所想直接用流程图描述出来，大家似乎还有许多困难，不过没关系，其实我们一开始可以选择一些相对简单的问题，先借助自然语言描述，然后再绘制流程图，适应一段时间后，就OK了。接下来，我们通过一个具体案例来实践一下。 4、案例3：输入一个数，判断此数是正数，负数还是零。 （内容详见课本P97“实践学习”） （1）设计算法 ① 将输入的数存入n。 ② 判断是否n=0，若成立就显示“零”并结束程序。 ③ 否则再判断是否n>0，若成立就显示“正”并结束程序。 ④ 否则就显示“负”并结束程序。 （2） 绘制流程图（用笔仿照绘制） 小贴士： 算法应具备的五个重要特征： ◆ 有穷性 一个算法必须保证执行有限步之后结束。 ◆ 确定性 算法中的每一个步骤必须有确切的定义，不允许存在二义性。 ◆ 可行性 算法中所描述的每一个步骤都应能有效地执行，并最终能得到确定的结果。 ◆ 输入 一个算法有0个或多个输入。 ◆ 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。没有输出的算法是毫无意义的。 联系生活，口头表述。 阅读老师的描