高中信息技术《算法和算法的描述》优质课教学设计、教案

《算法和算法的描述》教学设计一、教材分析：本节课是高中信息技术选修模块一《算法与程序设计》第一章第二节的内容，主要是一些概念和理论，而算法的概念和理论都太抽象，讲起来非常的枯燥乏味，那么就要把这些抽象的东西变得通俗易懂，使学生能轻松而又愉快的接受并理解。二、学生分析：在数学中已学过程序设计模块，对算法有一定的初步基础，学习了结构语言的三种结构，并能编写一些较简单的程序。但是学生对结构的掌握并不是很熟练，他们对编程存在一定的畏惧情绪。三、教学目标：1.知识技能：（1）理解算法的概念；（2）能初步利用算法解决简单的问题。2.情感领域：培养学生的理论联系实际能力和动手操作能力。3.能力发展：培养学生自我探索信息，高效获取信息、分析评价信息、处理运用信息、表达呈现信息的能力，通过作品的制作、反思和评价，进一步提高其信息素养。引导学生对编程的兴趣，理解算法的概念和如何科学合理的选择和设计算法，激发学生的编程兴趣，为程序设计打好基础。教学重点：1、算法的概念2、算法的特征五、教学难点：3、算法的描述六、教学手段：与学生进行互动探讨式教学,以趣味问题激发学生探索解决问题的兴趣，以故事事例引导学生一步步的思考，从而总结出算法的概念，以及如何设计和选择算法，充分调动学生的主观能动性和探究学习能力。七、教学过程：教学环节教师活动学生活动设计理念创设情景引入新【案例一】：有一个牧羊人带着一头羊,一只狼和一颗大白菜准备过河,学生按小组讨论，设计过通过对问题一的方案设课他找到一只很小的船,每次只能带河的方案。计，引起一样东西过去,可是如果让狼与羊过河的方案:学生的学第一步：人和习积极性单独在一起,狼会吃羊,让羊与白菜让学生单独在一起,羊会吃白菜，牧羊人羊过河，人返很快的应如何过河？回，留下羊；进入学习要求：现在请同学们来设计一个方案,把3样东西安然无恙的带第二步：人和狼过河，人和状态。过河。羊返回，留下狼；第三步：人和菜过河，人返回，留下菜；第四步：人和羊过河。算法的教师针对问题一的过河方案，学生回答通过4概念提出以下问题：教师的问题，个问题的问题1：这个方案总共有多少步？通过问题的回设置，基问题2：刚才同学们把第二步和第答，总结出算本上把算三步可以改变先后顺序，其它顺序法的概念：法的概念还能不能颠倒，比如说：第一步先过狼？问题3：通过以上例子，我们能不能总结出什么是算法？教师小结算法的概念：算法就是解决问题的方法和步骤，而且步骤是有限的。在以后的编程中也要记住了，有些步骤是可以颠倒的，不影响程序的结果；但是有些一但颠倒了那最终的结果也就全变了。【案例二】：利用辗转相除法解决数学问题m=112,n=64，求它们的最大公约数。辗转相除法——欧几里得算法设给定的两个正整数为m和n,求它们的最大公约数的步骤如下：①以m除以n，令所得的余数为r。算法就是引导出来。解决问题的方法和步骤。把算法的概念与问题一紧密相连可以使学生更好的理解算法的概念，加深印象。学生按小组讨论，展示算法如下：1、112除以64，余数为482、64除以48，余数为163、48除以16，余数为0把算法的特点与案例二紧密相连可以使学生更好的算法的②若r=0，则输出结果n,算法特征结束；否则，继续步骤③.学生回答③令m=n,n=r,并返回步骤①教师的问题，继续进行。通过问题的回答，总结出算通过以上例子，我们能不能总结出什么是算法的特点？教师小结算法的特点输入（可以不要）确定性（确切的定义）有穷性（有限的步骤）输出（必须有）能行性（可行性）理解算法的特点，加深印象。算法的描述问题4：在【案例一】中，我们是用什么来描述算法的？问题5：还有什么其他的方式吗？教师展示流程图的基本图形及其功能学生回答：自然语言学生回答：流程图和伪代码的方式学生根据表格回顾流程图中的基本图形及其功能。算法的描述方式在数学模块中已经学习过在本节课当中，主要是回顾。程序框名称功能开始/结束算法的开始和结束输入/输出输入和输出信息处理计算与赋值判断条件判断流程线算法中的流向伪代码是介于自然语言和计算机程序语言之间的文字、符号来描述算法的方法。演示【案例三】：鸡兔同笼问题一个笼子里有鸡和兔，现在只知道里面一共有35个头，94个脚，鸡和兔各有多少只？试设计一个求解的算法，并用自然语言描述出来。三种方式各有优劣，让大家对三种进行比较。算法描述方式优势不足自然语言通俗易懂歧异性，语句太长循环和分支难表达等流程图描述清晰简洁,不依赖计算机伪代码书写方便，格由于语言种类多，学生按小组讨论，学生展示【鸡兔同笼问题】算法的三种描述方式用自然语言设计算法①输入a和b的值；②求x=2a-b/2；③求y=b/2-a；④输出x和y的值；⑤结束。用流程图设计学生通过对三种方式的比较，总结出三种方式各自的优势与不足。式紧凑，便于翻译不容易规范等算法（让学生上台展示）学生根据【鸡兔同笼问题】算法的三种描述方式，说出哪一种方式更好，好在哪里，哪一种方式更不好，不好在哪里。课堂练习2、下列关于算法的描述错误是（）。A、一个有效的算法至少要有一个或多个输入B、算法是解决某一类问题的方法和步骤C、算法必须在有限步骤内实现D、算法可以使用自然语言、伪代码、学生抢答ft破重点流程图等多种不同的方法来描述拓展练习设计一个算法，求出100以内能被3整除的所有正整数，请用三种算法语言进行描述。教师展示用伪代码描述I=1ForI=1to100IfImod3=0thenprintINextI小组讨论自然语言①令I=1；②如果I能被3整除，则输出I；③I=I+1;④如果I≦100,则返回第②步；⑤结束ft破难点课堂小结教师小结：1、如何定义算法的概念？2、算法的特点？3、算法的描述有哪几种方式？4、如何判断一个算法的优劣？让学生思考反馈本节课所学的知识帮助学生形成系统的知识体系八、教学评价1、贯彻新课标的理念，利用问题导学法教学，整个教学思路清晰，教学设计环环相扣。2、案例的设计结合教学内容与学生的实际，能够很好地引导学生对学生重点与难点的把握。3、举例简单明了，容易理解，并能够达到预定的教学效果。4、算法的描述作为本节课的难点内容，，学生基本能够掌握与消化。九、教学反思1、本节课的教学设计充分考虑到学生在数学模块中对算法已进行了初步的学习，故对本节课的内容和数学模块中的算法进行了比较详细的研究，确定了本节的教学重点与难点，从这节课的教学过程来看，把握是比较到位的。对于算法的选择，在数学中并没有过于深入的讲解，本节课通过问题三和问题四的设置，可以让学生对此有较深入的理解，从课堂效果上来看，基本达到预定目标。2、本节课利用问题导学法进行教学，让学生对问题进行探究，有效的调动了学生的学习积极性。3、本节课的课堂气氛没有预想中的好，可能与教学内容和问题的设置有一定的关系，这也从一定程度上反映出学生对于算法存在畏惧心理对，于老师提的问题不敢大胆发言。十、点评本课教学设计理念新，环节紧凑，程序合理，因而有利于教学目标的实现。由于调动了学生的积极思维及表达，给学生提供了一个表现自己、锻炼自己、合作交流的空间和机会，因而使学生的思维能力、表达能力、合作沟通能力等都会有所提高。在本节课的设计中，有以下几个特点：1、问题设置紧扣教学内容，能够很好的引导学生进行自主、探挖式的学习；2、整个教学设计中教学教学内容间有层次，环环相扣，衔接与过渡自然、顺畅；3、对学生作业的点评做的很到位，能及时发现问题，并与学生探讨，解决问题；应该认识到，学生创造性的重要表现就是思维的发散性，这正是新课程特别强调的理念，即激发、鼓励学生的创造性思维，不能够因为学生的发展而事先对学生的思维有所限定。以本课为例，通过问题设疑、任务驱动、小组讨论及学生自主学习等教学方法的灵活应用，都充分调学动生的发散性思维。这样，学生获得的知识就不是硬性记忆背诵的结果，而是自己分析得出结论和理解的结果；课堂上活跃的因素是学生的讨论，而不是细致地讲解；学生不仅获得了知识，同时也能够获得对“算法和算法的描述”的正确态度；学生的思维不是被限定的，而是被鼓励、被激发的；学生的认识、观点也不是被硬性统一的，而是在讨论、辩论中达成一致的。这样的课堂教学，从形式到内容的设计都是符合学生发展需的要，体现了以学生发展为本的教学理念，同时，也表现了教师的教学