《算法和算法的描述》教学设计

《算法和算法的描述》教学设计

广东省佛山市南海区第一中学 郭小喜

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。 四、教学重点：

1、算法的概念 2、算法的描述 3、算法的设计 五、教学难点：

1、算法的选择。 六、教学手段：

与学生进行互动探讨式教学,以趣味智力题激发学生探索解决问题的兴趣，以故事事例和具体的程序运行对比，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 创设情景 引入新课 教师活动 【问题一】：有一个牧羊人带着一头羊,一只狼和一颗大白菜准备过河,他找到一只很小的船,每次只能带一样东西过去,可是如果让狼与羊学生活动 学生按小组讨论，设计过河的方案。 过河的方案: 设计理念 通过对问题一的方案设计，引起学生单独在一起,狼会吃羊,让羊与白菜单独在一起,羊会吃白菜，牧羊人应如何过河？ 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过河。 教师针对问题一的过河方案，提出以下问题： 问题1：这个方案总共有多少步？ 问题2：刚才同学们把第二步和第三步可以改第一步：人和羊过河，的学习积极性，让学生很人返回，留下羊； 第二步：人和狼过河，人和羊返回，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。 学生回答教师的通过4个问题，通过问题的回问题的设置，答，总结出算法的概基本上把算法念： 的概念引导出快的进入学习状态。 变先后顺序，其它顺序还能不能颠倒，比如说：算法就是解决问来。 第一步先过狼？ 题的方法和步骤。 把算法的算法的概问题3：通过以上例子，我们能不能总结出什概念与问题一念 么是算法？ 紧密相连，可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。 问题4：在【问题一】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 程序框 名称 开始/结束 算法的描述 输入/输出 演示【求两个自然数的最大公约数】算法的三种描述方式。 处理 判断 流程线 计算与赋值 条件判断 算法中的流向 功能 算法的开始和结束 输入和输出信息 以使学生更好的理解算法的概念，加深印象。 学生回答：自然语言 算法的描 述方式在数学学生回答：流程图和伪代码的方式 模块中已经学习过，在本节 课当中，主要学生根据表格回顾流是回顾。 程图中的基本图形及 其功能。 三种方式各有优劣，让大家对三种进行比较。 学生根据【求两个自学生通过算法描述方优势 不足 然数的最大公约数】对三种方式的式 算法的三种描述方比较，总结出自然语言 通俗易懂 歧异性，语句式，说出哪一种方式三种方式各自太长，循环和更好，好在哪里，哪的优势与不分支难表达等 流程图 描述清晰简洁,不依赖计算机 伪代码 书写方便，由于语言种不容易格式紧凑，类多，便于翻译 一种方式更不好，不足。 好在哪里。 规范等 【问题二】：写出求1+2+3+4+5的一个算法（用学生自主探索完成算问题二的自然语言描述）。 法的设计 设置，在于让在学生设计算法的过程中，指导学生完成。 针对学生所用的设计算法，提出以下问题给学生思考： 问题6：通过对问题二的算法的思考，你认为问题的算法是唯一的吗？ 算法的设问题7：对于同一个问题的不同算法，它们的计 效率一样的码？ 为什么？ 问题8：我们如何设计并选择一个好的算法呢？如何评价一个算法的好与坏？ 在设计过程中，学生学生通过实用到以下几种不同的践，理解问题算法： 的算法不是唯算法1： 一的 按照逐一相加的程序 进行 算法2： 可以运用公式1+2+3+…+n=算 n(n?1)2 通过问题的设置与回答，引出下一直接计算法3： 个教学环节，按照累积相加的程序如何选择算进行 法。 学生回答问题6-8 【问题三】：求两个自然数n，m的最大公约数。 常用的有以下两种算法： 同学甲的算法：（辗转相除法） 同学乙的算法：（穷举法） 问题三的提出主要是针学生对两种算法对算法的时间分别进行测试，从运效率； 行时间方面得出“辗 问题四的提出主要是针任务：分别用两种算法对测试数据（9147485和5147480）进行测试，比较它们的运行时间。 转相除法”算法较好的结论。 算法的选问题9：哪一种算法运行时间少？哪一种算法 择 较好？为什么？ 教师小结：对于运行时间少的算法它的效率较高，我们在设计算法时，就选择运行时间少的算法。 【问题四】：两个自然数n，m相乘，输出乘积的后三位数。 常用的有以下两种算法： 算法一:两个自然数相乘后取后三位。 算法二：先取两个自然数的后三位，再取它们相乘的结果的后三位。 教师提供两组测试数据： 测试数据1：12 12 测试数据2：123456 123456 请同学用两组测试数据对两种算法进行测试，并汇报测试结果。 问题10：算法乙在测试数据2时为什么会出错？哪一种算法较好？为什么？ 教师小结： 在设计算法时，我们应根据问题的实际，从算法的运行时间与通用性两方面来考虑，选择一种效率较高的算法。 教师小结： 1、 如何定义算法的概念？ 课堂小结 2、 算法的描述有哪几种方式？ 3、 如何判断一个算法的优劣？ 算法甲都可以很快得到结果，但算法对算法的通用性； 选择算法乙在测试数据2时出的标准是算法错。 的效率高低及 通用性如何。 让学生思考反馈帮助学生本节课所学的知识 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、问题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、算法的选择作为本节课的难点内容，通过【问题三】【问题四】二大问题

的设置，学生基本能够掌握与消化。

5、网络教学平台（http://www.nhyz.org/wljx）的使用，极大的加强了师生

之间的互动，对学生提交的作业(http://www.nhyz.org/wljx/wljxzpdp.

asp?classid=5249)可以进行即时的点评，提高了课堂的教学效率。 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、从学生对问题二提交的算法来看，有部分学生对循环结构掌握得并不好，如do…loop until 写成do…until ；有些直接用条件语言IF来实现循环结构；有的对DO语句的条件写错。

3、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。

4、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，都充分调动学生的发散性思维。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要的，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智慧。（点评者：张伟林老师，佛山市信息技术学科骨干教师、南海区信息技术学科骨干教师）

教学流程图 开始 创设情境 学生设计问题一的方案 教师分析学生方案 引出算法的概念 算法的描述 算法的设计 学生设计问题二的算法 教师分析学生的算法 算法设计小结 算法的选择 学生分析算法效率 教师分析算法效率 课堂小总 结束

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