内容正文:
第7单元 了解更多的算法
多人过河巧安排
第24课
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学习目标
01
课堂导入
02
新知探究
03
知识总结
04
智慧挑战
05
兴趣园地
06
目录
CONTENTS
2
PART 1
学习目标
尝试把一个大问题分解成小问题来解决,培
养解决问题的能力。
学习目标
通过发现解决小问题的方案来解决大问题,
初步了解规划算法的思想。
PART 2
课堂导入
课堂导入
这一课通过一个由 10 个人组成的探险队过河的情境,了解问题分解的基本过程。
PART 3
新知探求
新知探究
学习活动1
活动1:规划探险队过河的方法
新知探究
学习活动1 规划探险队过河的方法
情境分析
一支由 10 个成年人组成的探险队要过河,但河宽水深,没法游过去,附近也没有桥。这时,他们看到 2 个少年划着 1 条小船过来,就请求帮助。但这条船太小,每次只能承载 1 个成年人或者 2 个少年。
提示:本案例是为分析问题而设计的情境。在实际生活中,未成年人划船时,需要在成年人的陪同下进行。
如果 2 个少年与探险队成员都能单独划船过河,这支探险队如何过河?
新知探究
阅读问题要求,找到以下已知条件:
隐含条件:这 10 个成年人只能一个一个地过河
学习活动1 规划探险队过河的方法
01
02
10个成年人要过河到对岸
有2个少年可以利用一条小船帮助他
03
船上只能有1个成年人、2个少年或1个少年
04
成年人和少年都能划船
新知探究
1 个成年人过河的算法
分析发现:可以用重复多次的方法来解决探险队过河的问题。
学习活动1 规划探险队过河的方法
1. 2 个少年划船到对岸
2. 少年 A 划船回来,少年 B 留在对岸
3. 1 个成年人划船到对岸
4. 少年 B 划船回来
新知探究
学习活动2
活动2:用流程图描述过河的过程
新知探究
10
少年B
-1
补充流程图
0
少年A
学习活动2 用流程图描述过河的过程
只需把 1 个成年人过河的步骤,循环 10 次,就可以把 10 个成年人送到对岸,2 个少年也可以划船离开了。
1. 如果是 20 个成年人过河或者更多人过河,如何修改算法?
2. 日常生活学习中,还有哪些类似的问题?
新知探究
学习活动2 用流程图描述过河的过程
规划算法
把大问题分解成小问题,使复杂问题变得更容易处理。
问题分解
如果问题分解过程中找到解决问题的规律,就可以依据规律采用合适的方法来解决问题。
规律发现
通过逐个解决小问题来解决整个大问题,确保整体问题的完整解决。
逐个解决
根据需求,小问题可以再继续分解,当问题分解到足够小时,解决的难度就会大大降低。
持续分解
PART 4
知识总结
知识总结
规划探险队过河的方法
实践探究
用流程图描述过河的过程
算法描述
算法的流程图
PART 5
智慧挑战
2.小明要为全家周末的短途旅行准备行李。他觉得任务太复杂了,于是把“准备行李”这个大任务分解成了几个小任务:①列出所需物品清单;②将物品按类别整理;③分别放入行李箱。这体现了哪种解决问题的思想?
A. 把所有东西直接塞进行李箱
B. 把大问题分解成小问题,一个个解决
C. 先做最难的,再做最简单的
D. 随机准备,想到什么带什么
1.“规划算法”思想的核心是:
A. 用最快的速度直接尝试解决大问题
B. 忽略小问题,只关注最终目标
C. 把复杂的大问题分解成一系列简单的小问题或步骤,然后按顺序或策略解决
D. 把所有小问题同时解决
智慧挑战
智慧挑战
解析:规划算法核心:首先分析大问题;然后分解,将其拆解成一个个自己能完成的小任务或步骤;最后执行,按照逻辑顺序或优先级去完成这些小任务。
答案:C
解析:小明把“准备行李”这个看起来复杂的大任务,拆解成了列清单、分类、装箱这几个清晰、容易操作的小步骤。
答案:B
PART 6
兴趣园地
兴趣园地
过河问题
有一位猎人带着一只羊、一头狼和一筐白菜过河。河边有一条小船,但船太小,每次猎人只能载狼、羊和白菜三者中的一个过河。猎人不在旁边时,狼会吃羊,羊会吃白菜。
问题关键:猎人不在时,不能让狼和羊、羊和菜在一起,所以只能让狼和菜在一起。
思考:猎人怎样才能把狼、羊、白菜都安全运过河 ?
兴趣园地
参考方法:
河边共有10种可能的状态:
人狼羊菜(初始状态)、人狼羊、人羊菜、人羊、空(最终状态)、菜、羊、狼、狼菜、人狼菜。
以每种状态作为1个节点,状态之间如果可以转化,那么在这2个状态对应的节点之间连接一条线。
初始状态
最终状态
步骤最少的运法就是从“人狼羊菜”这个点到“空”这个点的最短路径
方法1:先把羊运过河,回来接狼过河,把羊运回来,再把菜运过河,最后回来接羊过河
方法2:先把羊运过河,回来把白菜运过河,把羊运回来,再把狼运过河,最后回来接羊过河
谢谢
下节课见!
Thanks!
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