第三单元《第14课枚举算法》教学设计 -2023—2024学年浙教版（2020）初中信息技术八年级上册

第14课《枚举算法》教学设计 一、教学内容分析 《枚举算法》是浙江教育出版社《信息技术》八年级上册第二单元第14课。在前几节课的学习中，学生已经学习了循环结构程序设计的一般方法，同时也学习了分支结构。本课知识是对前面知识的整合，本课难点在于如何将枚举算法应用于现实具体问题，本课设计重点在将抽象内容具体化，使学生获得感性认识。 二、学生情况分析 由于学习者都是初中二年级的学生，许多学生对程序设计有畏难情绪，所以不注重学生能参与程序设计的全过程，侧重于分析和理论实现，所以很多代码设计的任务以填空的形式给出。 三、教学目标 1、理解枚举算法的思想，掌握枚举算法的步骤。 2、初步掌握枚举算法的程序设计方法，提高问题分析、解决问题的能力。 3、能够通过数学关系理解优化的原理，了解优化算法对程序运行效率的提升。 四、教学重点 1、理解算法思想和步骤，学会利用枚举法解决实际问题。 2、体验算法效率的提升。 五、教学难点 循环嵌套语句的使用，枚举算法的程序实现。 六、教学策略 任务驱动、合作学习、自主探究 七、教学过程 教学 环节 教学活动 设计意图 教师活动 学生活动 激 趣 导 入 1、思考讨论如何行李箱的密码锁忘记一位改怎么办。 2、通过让学生回忆生活中应用穷举法的示例，为理解枚举算法做铺垫，激发学生探究欲。 1、学生认真思考问题：通过思考关于密码锁的问题，引出对穷举法的思考。 2、列举生活中其他应用穷举法的例子。进一步理解穷举法的本质 通过情境引入，激发学生的学习兴趣，进入本节教学主题。 教学 环节 教学活动 设计意图 教师活动 学生活动 探 究 互 动 教 学 1、知识讲授： 提出穷举（枚举）算法的定义。 2、探究分析： 结合前面导入中，学生提出的生活中穷举（枚举）算法的应用，和学生一起归纳总结：在生活中，穷举算法解决问题的一般思路。引导学生借鉴生活中的算法思想到计算机程序中。 1、理解枚举算法的定义。 2、根据生活经验，尝试总结枚举算法解决问题的一般思路。 引导学生对习以为常的事情进行归纳总结，让学生能从日常问题出发，对比理解程序算法。 例题分析 一、题目分析 1、课例分析 讲授鸡兔同笼课例，分析几组可行的方案数，引导学生理解问题情境。 2、引导学生根据之前分析，结合枚举算法解决问题的一般思路，让学生讨论如何确定解的范围。 3、在解范围确定好后，让学生合作解决如何设置条件验证每一组解。 二、建立数学模型 通过分析建立数学模型：通过之前分析从未将问题变成，给出x和y，求满足条件的a、b、c的组合多少种？ 三、画流程图 给出流程图框架，让学生在理解数学模型的基础上，将该流程填补完成。 四、编写程序 根据流程图和老师给出的部分代码，让学生补充完成该程序 理解问题模型，根据枚举算法解决问题的一般思路，小组讨论解的范围，讨论如何验证每一组解。 根据问题分析的结果、建立数学模型、设计算法。 根据老师提供的部分流程图，补全流程图。 根据老师提供的部分程序代码，补全程序 引领学生分析体会算法的思想 初步培养学生将实际问题进行简单的数学建模的能力。 教学 环节 教学活动 设计意图 教师活动 学生活动 算法优化 一、归纳总结、发现问题 带领学生总结枚举法的特点，让学生尝试列举枚举法的优缺点。通过几个较大数据的计算，从花费较长时间上，让学生发现枚举法复杂效率低下的特点。 二、探究解决、优化算法 引导学生注意变量间的数学关系，结合约束条件，通过数学推导，减少枚举的范围和数量。 （1）对于枚举范围的优化 通过发现变量c与a、b的等式关系，减少一层循环 （2）对于约束条件的优化 通过发现变量a和b的不等于关系，减少多余无效的枚举。 三、实验探究、体会效率 让学生以小组为单位，完成程序运行效率实验。针对一样的输入量x、y，让学生记录程序每次运行的时间，最后计算平均运行时间，可以让不同的小组针对不同的输入量来进行实验，当x、y值取值很大时，程序运行时间差就越大。 根据老师提示，发现枚算法的“缺点” 理解彼变量之间的数学关系以及通过数学关系进行算法优化，修改自己的程序，同时注意保留之前程序以便后续实验使用。 学生充分发挥主动性和参与性，并注意分工，有些负责程序的调试和运行、有些负责记录实验数据、有些负责汇总计算。 让学生能利用数学知识所学来优化算法，提高学生的数学应用能力、分析能力。 提高学生亲身动手分析问题的能力，形象直观地感受算法的优化，增强团队协作。 交流总结 1、利用刚刚完成实验，让学生分别汇报自己的实验数据。 2、教师汇总整体数据，让学生对比谈谈算法优化对程序运行效率的优化。 3、教学总结本堂课对于枚举算法的学习以及算法优化的体验。 总结对比实验数据，体会算法优化对效率的提升。 归纳总结本节课知识点。 提高学生归纳总结能力，让学生能够根据实验数据更好的理解算法效率的提升。 1 第 11 页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$