2.1 算法的概念及描述课件-2025-2026学年高中信息技术必修一

该高中信息技术课件围绕“算法的概念及描述”展开，从校园报到流程导入，通过生活化情境引导学生理解算法的定义、特征与描述方法，构建起从现实问题到计算机解决问题的认知桥梁，形成清晰的学习支架。 其亮点在于深度融合信息意识、计算思维与数字化学习与创新三大核心素养，以“高一新生报到流程”为真实任务驱动，让学生在分析流程中体会算法的有穷性、确定性与输入输出特性，再通过海龟编辑器实操体验程序编写严谨性，强化计算思维与数字工具应用能力。教学设计注重由浅入深、由感性到理性，既培养了学生的问题建模与算法设计能力，又提升了教师课堂组织的实效性和学生自主探究的积极性。

认识计算机中的小精灵 浙教版（2019) 必修1 数据与计算 2.1算法的概念及描述 乐昌市第一中学 钟美英 2024年9月27日 1 新课导入 超级聪明的小精灵 步骤魔法纸 2 新课导入 开学在即，为了方便高一新生完成注册、缴费等事宜，学校在校园入口摆放了“高一新生报到流程” 到所属班级的教室休息 到财务处缴费 是否住校生? 到所属班级的班主任处签到注册领取高一新生校园手册 是否缴费？ 凭缴费单到高一公寓领取生活用品，布置床铺 到所属班级的班主任处签到注册领取高一新生校园手册 是否缴费？ 到财务处缴费 是否住校生? 到所属班级的教室休息 凭缴费单到高一公寓领取生活用品，布置床铺 3 导入结论 “算法”指的是是解决某个问题的一组步骤，可以帮助算法执行者高效地解决问题。 4 新知探究1——算法的定义 古代数学家欧几里得 《几何原本》辗转相除法 北魏数学家张丘建 《算经》百钱买百鸡 《九章算术》更相减损术 《孙子算经》 《数书九章》 古代的算法 “算术”，即数值的算术运算 5 自主阅读课本，总结归纳算法的概念，完成下表。 古代算法概念 广义算法概念 计算机算法概念 古代算法概念 广义算法概念 计算机算法概念 “算术”，即数值的算术运算 解决问题或完成任务的一系列步骤 用计算机解决问题的步骤，是为了解决问题而需要让计算机有序执行的、无歧义的、有限步骤的集合 执行者：人 执行者：计算机 新知探究1——算法的定义 6 新知探究2——算法的特征 斐波那契数列 数值为：1、1、2、3、5、8、13、21、34…… 1、有穷性 一个算法的处理步骤必须是有限的 7 新知探究2——算法的特征 非常可行 2、可行性 每一步操作与要求都是可以实施的，能做到，并能在有限时间内完成 绝对不行 8 新知探究2——算法的特征 3、确定性 每个步骤的执行描述必须是明确的 1.乘坐高铁的路线规划：根据出发地和目的地，确定具体的高铁线路，以及换乘站点，规划的路线和换乘规则是明确的。 2.医院排队叫号系统：按照病人预约的号码顺序叫号，规则清晰确定，不会随意更改 3.取区间[0，10]的中点，符合确定性的要求 9 新知探究2——算法的特征 o输入多输出 多输入 1输出 10 新知探究2——算法的特征——活动1 实操活动 活动1——实操活动 运用海龟编辑器感受计算机程序运行过程，体会算法输入和输出的特性。 4、0个或多个输入 5、1个或多个输出 w=float(input('请输入体重（千克）：')) h=float(input('请输入身高（米）：')) print('BMI是：',w/h**2) 输入输出值\人物 自己 人物1 人物2 体重 身高 BMI值 11 新知探究3——算法的描述 钢琴琴谱 自然语言 流程图 伪代码 计算机程序设计语言 12 新知探究3——算法的描述 停车场车位探测中的算法 某停车场每个车位的上方都装有传感器(车位探测器)、前方装有车位指示灯(空车位显示绿色，否则显示红色)，如图所示。 车位上方的传感器探测下方的车位是否为空，然后根据探测结果控制车位指示灯的颜色，并向区域控制器发送该车位的状态信息“空车位”或“非空车位”)。 13 新知探究3——算法的描述——活动2 连线活动 活动2——连线 自然语言 流程图 伪代码 计算机程序设计语言 1、输入变量flag的 值 2、若flag的值为1，则设置指示灯为绿色，输出“空车位”，否则设置指示灯为红色，输出“非空车位” 14 自然语言描述法： 自然语言是我们在日常生活中经常交流使用的语言，比如汉语、英语、德语等，用自然语言描述算法通俗易懂。 新知探究3——算法的描述 1、输入变量flag的 值 2、若flag的值为1，则设置指示灯为绿色，输出“空车位”，否则设置指示灯为红色，输出“非空车位” 15 常用流程图基本图形及功能 新知探究3——算法的描述 16 流程图描述法： 用自然语言描述算法虽然通俗易懂，但会存在面对同样的文字描述，不同的人产生不同的理解。 所以，采用流程图来描述比较直观和易于理解。 新知探究3——算法的描述 17 伪代码描述法： 伪代码指的是一种比较直观简介的、符号接近计算机程序代码的算法描述方式，它很像计算机程序设计语言，但不是真正可以被计算机理解的代码，它没有同意的表示方法，只要合理、正确即可。 if (条件) then 当条件为真时执行的语句; else 当条件为假时执行的语句; flag<-车位探测结果； #将测得的车位当前状态值输入给变量flag If flag=1 then （指示灯 绿色 输出“空车位“） Else （指示灯 红色 输出“非空车位“） 新知探究3——算法的描述 while 条件 （循环体） 18 flag<-车位探测结果； #将测得的车位当前状态值输入给变量flag If flag=1 then （指示灯 绿色 输出“空车位“） Else （指示灯 红色 输出“非空车位“） 新知探究3——算法的描述 伪代码 flag=int(input(“输入车位状态值”)) if flag==1: print(“绿色”) print(“空车位”) else： print(“红色”) print(“非空车位”) 计算机程序设计语言 19 计算机程序设计语言描述法: 无论是自然语言描述的算法，还是流程图或者伪代码描述的算法，计算机都无法理解并执行。为了让计算机帮助人们真正解决问题，需要将算法用某种计算机程序设计语言来描述，这个过程称为程序编写（或称代码编写)。 新知探究3——算法的描述 20 新知探究3——算法的描述——活动3 总结活动 算法描述 优点 缺点 自然语言 流程图 伪代码 计算机程序设计语言 算法描述 优点 缺点 自然语言 通俗易懂，不需要专门的学习和训练 易出现歧义；在描述复杂算法时比较繁琐 流程图 直观、易于理解；结构清晰，寓意明确 分支增多时，理解算法较难；需要较多的语义解释和格式转换工作 伪代码 直观简洁，符号接近计算机程序代码；紧凑简练 没有统一、严格的规定 计算机程序设计语言 严谨、精确、可操作性强 抽象、程序编写要求高、调试复杂 21 新知探究3——算法的描述——活动4 程序体验 w=float(input('请输入体重（千克）：')) h=float(input('请输入身高（米）：')) print('BMI是：',w/h**2) 运用海龟编辑器感受计算机程序运行过程的严谨性，观察输出结果，了解程序报错的几种常见情况。 活动4——程序体验 1、去掉两个float 2、去掉括号/单引号 3、调换代码顺序 22 课堂小结 请各位同学总结归纳本节课的知识和收获。 1、培养逻辑思维能力 2、增强问题解决能力 3、培养严谨的科学态度及信息社会责任 23 作业布置 1.完成课本思考与练习当中的第一题，书写到课本中。 2.上网检索目前最先进的算法有哪些，并形成一份总结报告。 24 谢谢大家！ 乐昌市第一中学 钟美英 2024年9月27日 $