高中信息技術(shù)課程《算法》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 教案：高中信息技術(shù)課程中算法一課的教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教學(xué)方法 以課堂討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)趣味性問(wèn)題和生活實(shí)際中會(huì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行思考、討論，探索解決問(wèn)題的方法和步驟，從中得出關(guān)于算法的諸多概念。所有內(nèi)容都以學(xué)生獨(dú)立思考和分組討論的方式進(jìn)行，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以達(dá)到主動(dòng)式學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。 二、教學(xué)內(nèi)容1.算法的概念2.算法的描述3.算法的特征 三、教學(xué)過(guò)程1. 活動(dòng)一 認(rèn)識(shí)算法(1)放幻燈片，出示一個(gè)趣味數(shù)學(xué)題：兩個(gè)大人和兩個(gè)小孩一起渡河，渡口只有一條小船，一次只能渡過(guò)一個(gè)大人或兩個(gè)小孩，他們四人都會(huì)劃船，但都不會(huì)游泳。(2)（教師問(wèn)）同學(xué)們現(xiàn)在想一想，他們?cè)鯓佣蛇^(guò)河去？請(qǐng)寫(xiě)

2、一寫(xiě)你的渡河方案。(3)（三分鐘后，教師問(wèn)）有誰(shuí)設(shè)計(jì)好了方案？(4)學(xué)生回答。(5)放幻燈片，出示方案如下：渡河的方法與步驟：第一步：兩個(gè)小孩同船渡過(guò)河去；第二步：一個(gè)小孩劃船回來(lái)；第三步：一個(gè)大人獨(dú)自劃船渡過(guò)河去；第四步：對(duì)岸的小孩劃船回來(lái)；第五步：兩個(gè)小孩再同船渡過(guò)河去；第六步：一個(gè)小孩劃船回來(lái)；第七步：余下的一個(gè)大人獨(dú)自劃船渡過(guò)河去；第八步：對(duì)岸的小孩劃船回來(lái)；第九步：兩個(gè)小孩再同船渡過(guò)河去。（6）總結(jié)出算法的概念：算法是解決問(wèn)題的方法和步驟。（7）（學(xué)生）閱讀個(gè)人理財(cái)問(wèn)題和找出最大數(shù)的算法（8）教師和學(xué)生一起分析算法（表一）分析算法個(gè)人理財(cái)問(wèn)題找出最大數(shù)問(wèn)題各執(zhí)行了多少步每一步是否都有

3、確切的含義各有多少個(gè)輸入各有多少個(gè)輸出是否都有結(jié)果（9）（教師）總結(jié)出算法的五個(gè)基本特征2.活動(dòng)二.算法的設(shè)計(jì)與描述（1）（教師）如何去設(shè)計(jì)算法呢？設(shè)計(jì)的算法又怎么表示呢？大家看到了，算法的設(shè)計(jì)分兩個(gè)內(nèi)容：一是尋找一種方法；二是描述一下實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法的步驟。剛才我們已經(jīng)用語(yǔ)言的形式描述過(guò)活動(dòng)一的算法了。（2）放幻燈片，出示算法的框圖描述元素（表二）。（3）（學(xué)生）完成渡河問(wèn)題算法的流程圖（4）放幻燈片，并簡(jiǎn)單分析渡河問(wèn)題的算法框圖。（5）（學(xué)生）完成個(gè)人理財(cái)問(wèn)題算法的流程圖（6）放幻燈片，并分析個(gè)人理財(cái)?shù)乃惴驁D。（7）（學(xué)生）完成找出最大數(shù)問(wèn)題問(wèn)題算法的流程圖（8）放幻燈片，并分析找出最大數(shù)問(wèn)

4、題的算法框圖。（9）放幻燈片，閱讀用偽代碼描述的個(gè)人理財(cái)問(wèn)題算法。(10) 學(xué)生討論：比較自然語(yǔ)言，流程圖和偽代碼三種算法描述方法的優(yōu)缺點(diǎn)算法描述方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)自然語(yǔ)言流程圖偽代碼3.活動(dòng)三.算法的擇優(yōu)（1)（教師）處理同一個(gè)問(wèn)題可能有不同的算法，采用什么樣的算法更簡(jiǎn)單、方便呢？（2) 放幻燈片，出示例子：著名數(shù)學(xué)家華羅庚“燒水泡茶”的兩個(gè)算法。算法一第一步：燒水；第二步：水燒開(kāi)后，洗刷茶具；第三步：沏茶。算法二第一步：燒水；第二步：燒水過(guò)程中，洗刷茶具；第三步：水燒開(kāi)后沏茶。（3)（教師）大家講討論一下這兩個(gè)算法的區(qū)別在哪里？（4)（學(xué)生）區(qū)別是在什么時(shí)間洗刷茶具。（5)（教師）大家講一下，哪

5、個(gè)算法更高效？為什么？（6)（學(xué)生）第二個(gè)算法更高效。因?yàn)楣?jié)約時(shí)間。（7)（教師）很好。第二個(gè)算法的科學(xué)性在于應(yīng)用了“統(tǒng)籌方法”。因此，我們可以明白一個(gè)好算法必須用到科學(xué)的方法。我們應(yīng)該好好學(xué)習(xí)各學(xué)科處理問(wèn)題的科學(xué)方法。（8）問(wèn)題：求兩個(gè)正整數(shù)的最大公約數(shù)。（9）了解我國(guó)古代數(shù)學(xué)家研究的“更相減損之術(shù)”及其算法（10）運(yùn)行“更相減損之術(shù)”程序記錄運(yùn)行時(shí)間輸入數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)間（秒）第一次：356727,58263第二次：264062214,39（11）了解古希臘數(shù)學(xué)家研究的“輾轉(zhuǎn)相除法”及其算法（12）運(yùn)行“輾轉(zhuǎn)相除法”程序記錄運(yùn)行時(shí)間輸入數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)間（秒）第一次：356727,58263第二次：2

6、64062214,39（13）比較兩個(gè)程序日運(yùn)行效率 算法比較項(xiàng)目更相減損之術(shù)輾轉(zhuǎn)相除法結(jié)果程序運(yùn)行時(shí)間較快 較慢較快 較慢對(duì)算法的理解容易理解 不易理解容易理解 不易理解（14）（教師）總結(jié)：對(duì)于同樣的問(wèn)題，算法不是唯一的，可以是多種的。由于算法不同，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率會(huì)有很大的不同。所以一個(gè)好的算法出正確性外還應(yīng)考慮：高效性，可讀性，健壯性等。四、檢測(cè)與練習(xí)1.對(duì)個(gè)體的檢測(cè)題目：如果你要外出購(gòu)物，需要到菜市場(chǎng)買(mǎi)肉、菜，到超級(jí)市場(chǎng)采購(gòu)副食品，到服裝店買(mǎi)衣服。提問(wèn)學(xué)生一：請(qǐng)你講一個(gè)購(gòu)物的算法（先買(mǎi)什么，后買(mǎi)什么）。提問(wèn)學(xué)生二：請(qǐng)你講一個(gè)不同的算法。提問(wèn)學(xué)生三：請(qǐng)你再講一個(gè)與這兩位同學(xué)不同的算法。提問(wèn)學(xué)生四：你講一講他們?nèi)怂v的算法，誰(shuí)的更好？為什么？2.對(duì)群體的檢測(cè)題目：一個(gè)人帶三只老虎和三頭牛過(guò)河。只有一條船，同船可以容一個(gè)人和兩只動(dòng)物。沒(méi)有人在的時(shí)候，如果老虎的數(shù)量不少于牛的數(shù)量就會(huì)吃掉牛。設(shè)計(jì)安全渡河的算法。（1)四人一組，集體討論，分工設(shè)計(jì)。（2)寫(xiě)出文字描述。3.練習(xí)畫(huà)出求兩個(gè)正整數(shù)的最大公約數(shù)的兩個(gè)算法框圖。 五、授課總結(jié)1.調(diào)動(dòng)了學(xué)生