2.2算法的概念及描述

课程基本信息 学科 高中信息技术 年级 高一 学期 秋季 课题 2.2算法的概念及描述 教科书 书 名：普通高中信息技术 必修一数据与计算 教材 出版社：人民教育出版社中国地图出版社 出版日期：2019年6月 教学目标 1. 了解算法的含义，体会算法的思想，理解算法在解决问题中的作用。（计算思维） 2. 通过分析实例描述算法的特征。（计算思维） 3. 根据项目需求分析设计算法，理解并熟悉利用自然语言、流程图和伪代码描述算法的方法。（数字化学习与创新） 4. 选用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，增强用算法解决问题的意识。（计算思维、信息意识） 教材分析 本课选自人教版《高中信息技术必修一数据与计算》第二章《算法与程序实现》第二节。本课的学习目的是让学生了解算法的概念、特征和描述方法，体会算法的多样性和重要性，能描述出解决具体问题的算法。 算法的学习还可以拓展学生思维，培养其分析问题、解决问题的能力，有助于学生终身发展。 学情分析 对高一年级学生来说，算法并不陌生，学习和生活中的许多问题都与算法息息相关。例如，在数学中，从解方程到数列求和，都是算法的具体体现。学生虽然对算法有接触和体验，但并没有把这种体现进行升华，对于算法的概念、特征和描述并没有真正地理解和掌握。 通过本节课的学习，学生可以初步掌握算法的知识，并通过对具体案例的分析，体验算法在解决问题中的重要作用，初步形成算法的基本思想，提高计算思维。 教学方法 任务驱动法、提问启发法、分组讨论法 教学重难点 教学重点： 1.体会算法思想，描述算法的特征。 2.掌握三种常见的描述算法的方法，选用恰当的描述方法和控制结构表示算法。 教学难点： 1.会用自然语言表达一些具体的解决问题的算法。 2.根据实际问题需求设计算法。 软硬件资源 网络机房、教学课件 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 创设情境 引入课题 投影：小品《钟点工》中大象装冰箱视频片段。 师生交流：如何将大象装进冰箱？ 步骤：1.打开冰箱门 2.把大象放进去 3.关上冰箱门 课题引入： 问题的解决方法、步骤——算法 观看 回答 以小品《钟点工》中大象装冰箱视频片段激发学生兴趣，引出本课的学习课题。 在我们的生活和学习中，经常会运用到算法，这节课我们就来学习关于算法的知识。我们先从一个情境出发，初步了解什么是算法。 聆听 思考 由情境引入，让学生快速进入学习主题。 通过趣味问题，让学生对算法有一个初步的认识。 情境： 一个农夫带着一只狼、一头羊和一颗白菜要过河,但只有一条小船可用。乘船时，农夫每趟只能带一样东西。当农夫在场的时候，这三样东西相安无事。一旦农夫不在，狼会吃羊,羊会吃白菜。请设计一个方案，使农夫能安全地将这三样东西带过河。 请同学们分组讨论这个问题的解决方案。 讨论 发言 师生归纳：通过以上两个问题的解决，我们会发现在数学问题、生活问题的解决中都会用到算法。广义上来说，算法是为解决一个特定问题而采取的确定的、有限的步骤。 另外，讲解古代的算法和计算机算法。 古代算法： “鸡兔同笼”是我国古代数学著作《孙子算经》中的一个有趣而具有深远影响的问题。今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何？ 这四句话的意思是：有若干只鸡兔同在一个笼子里，从上面数，有35个头，从下面数，有94只脚。问笼中各有多少只鸡和兔？ 1.师生归纳问题的求解步骤 （1）《孙子算经》 上置头，下置足，半其足，以头除足，以足除头，即得。也就是兔子的只数=总腿数÷2－总只数。根据这个公式我们很容易得到，兔子的数量=94÷2-35=11（只）。 （2）列方程法 第一步，设有x只鸡，y只兔； 第二步，列方程： 第三步，解方程求得：x=23,y=12； 第四步：答：笼子里有23只鸡，12只兔。 2.教师在学生回答的基础上指出上述四个步骤构成了解决“鸡兔同笼”问题的一个算法。 计算机算法： 展示“猜数游戏”程序。 思考 聆听 通过生活中的实例，介绍为什么学习算法，让学生认识到学习算法的重要性。 聆听 思考 梳理知识 形成概念 归纳算法的概念：指导学生通过阅读教科书第48页表格下面的内容，并结合刚才的活动体现，在纸上画出思维导图，描述什么是算法，算法具有哪些特征。 阅读课本梳理归纳完成任务 用思维导图帮助学生形成概念，并能够归纳出算法的特征。 组织学生判断以下是否是算法，进一步理解算法的特征。 1.把大象放冰箱是不是算法？（可行性） 2.计算宇宙的面积是不是算法？（可行性） 3.写出所有的偶数（有穷性） 4.找出班级里唱歌最好听的人（确定性） 5.数学题。（有输入、有输出） 思考 回答 通过试题，加深学生对算法特征的理解。 项目式 驱动 1.提出问题：BMI，身体质量指数，是国际上常用的衡量人体肥胖程度的重要标准。 BMI=体重[kg]÷(身高[m])²，计算BMI指数。 如何用自然语言描述算法？ 2.引导学生用自然语言描述该问题的求解算法。 思考 回答 通过项目式驱动，提出问题需求，引出本课的主题——算法的描述。 通过直接回答解题步骤，初步掌握自然语言描述算法的方法。 师生交流，认识算法的表示方法 归纳用自然语言描述算法的优缺点。 提问：还可以用哪些方式来描述算法？ 思考 归纳 依据学生特点，引导和讲述相结合，使学生初步掌握算法的三种表示方法。 学习流程图描述算法： 1.认识流程图的符号与意义。 师生交流: （1）这个流程图里出现了几种符号? （2）每种符号代表什么意思? （3）该流程图描述的什么内容? 2.介绍流程图的常用符号及其功能； 3.结合实例分析流程图描述算法的三种基本控制结构；（展示流程图制作工具） 4.师生归纳出“计算bmi指数”算法的流程图； 5.总结用流程图描述算法的特点。 思考回答聆听 讨论交流归纳总结 学习伪代码描述算法： 1.展示“计算bmi指数”算法的伪代码表示，提问：伪代码有表示的算法有何特点？ 2.归纳并对比三种算法表示方法。 阅读 思考交流归纳总结思考问题 总结提升 师生通过思维导图的形式共同总结本课学习收获。 总结梳理 通过思维导图的方式总结梳理课堂学习内容。 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$