算法與程序的設(shè)計(jì)教(學(xué))案

第一課

初識(shí)算法與程序設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）理解算法的概念，培養(yǎng)學(xué)生自我探索信息，高效獲取信息的能力；

（2）能初步利用算法解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力和動(dòng)手操作能力。

2、情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)親身經(jīng)歷體驗(yàn)獲得對(duì)此算法的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自我獲取信息、分析評(píng)價(jià)信息、、表達(dá)呈現(xiàn)信息的能力，進(jìn)一步提高其信息素養(yǎng)。

二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：算法概念的理解

難點(diǎn)：如何科學(xué)合理的選擇和設(shè)計(jì)算法。三、教學(xué)策略與手段

以趣味性問(wèn)題設(shè)置情境，激發(fā)學(xué)生探索解決問(wèn)題的興趣，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)探討，通過(guò)Flash演示材料，比較直觀(guān)地把抽象的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，使學(xué)生的思考逐步深入，從而總結(jié)出算法的概念，學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)和選擇算法，培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力。

四、教學(xué)過(guò)程（1課時(shí)）

（一）我們來(lái)共同尋找下面一些生活中比較現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題的解決方法。

【問(wèn)題一】天下真的有“不要錢(qián)的午餐”嗎？

某一餐館門(mén)口海報(bào)上寫(xiě)著“不要錢(qián)的午餐”，

規(guī)則如下：在三個(gè)月內(nèi)，來(lái)賓必須湊夠五個(gè)人，五人每次來(lái)就餐必須按照不同的順序坐，直到把所有可能的順序都坐一遍，以后來(lái)吃飯就可永遠(yuǎn)免費(fèi)”

。于是有人想，這太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友參加這項(xiàng)活動(dòng)，可是，吃了十次之后，還沒(méi)有吃上免費(fèi)午餐，這是怎么回事呢？

學(xué)生們感覺(jué)非常有意思，很快以小組為單位進(jìn)行熱烈的討論并得出了破解問(wèn)題的步驟：①第一個(gè)座位５個(gè)人都有坐的機(jī)會(huì)②第二個(gè)座位只有４個(gè)人中的任一個(gè)有坐的機(jī)會(huì)（一個(gè)人不能同時(shí)坐兩個(gè)座位）③第三個(gè)座位只有３個(gè)人中的任一個(gè)有坐的機(jī)會(huì)④第四個(gè)座位只有２個(gè)人中的任一個(gè)有坐的機(jī)會(huì)⑤第五個(gè)座位只有１個(gè)人有坐的機(jī)會(huì)⑥計(jì)算：５×４×３×２×１＝１２０⑦得出結(jié)論：需要吃１２０次才有可能吃上免費(fèi)午餐。

【問(wèn)題二】有三個(gè)和尚和三個(gè)妖怪過(guò)河，只有一條能裝下兩個(gè)人的船，在河的任何一方或者船上，如果妖怪的人數(shù)大于和尚的人數(shù)，那么和尚就會(huì)有被吃掉的危險(xiǎn)。你能不能找出一種安全的渡河方法呢？請(qǐng)寫(xiě)一寫(xiě)你的渡河方案。

學(xué)生：學(xué)生討論回答。

〖展示步驟〗

①兩個(gè)妖怪先過(guò)河，一個(gè)妖怪回來(lái)；

②再兩個(gè)妖怪過(guò)河，一個(gè)妖怪回來(lái)；

③兩個(gè)和尚過(guò)河，一個(gè)妖怪和一個(gè)和尚回來(lái)；

④兩個(gè)和尚過(guò)河，一個(gè)妖怪回來(lái)；

⑤兩個(gè)妖怪過(guò)河，一個(gè)妖怪回來(lái)；

⑥兩個(gè)妖怪過(guò)河。

【Flash動(dòng)畫(huà)展示】通過(guò)討論和動(dòng)畫(huà)展示，我們可以知道，計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題和人解決問(wèn)題一樣需要有清晰的解題步驟。算法就是解決問(wèn)題的程序或步驟。

（二）【課件展示】算法的概念：

1、廣義的算法是指完成某項(xiàng)工作的方法和步驟，在我們?nèi)粘Ｉ钪幸步?jīng)常使用算法，只是沒(méi)意識(shí)到罷了。如：洗衣機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)是操作洗衣機(jī)的算法，菜譜是做菜的算法等等。

2、在數(shù)學(xué)中，現(xiàn)代意義的算法是指可以用計(jì)算機(jī)來(lái)解決的某一類(lèi)問(wèn)題的程序和步驟，這些程序或步驟必須是明確和有效的，而且能夠在有限步之內(nèi)完成。

【小試身手】按照這樣的理解,我們可以設(shè)計(jì)出很多由具體數(shù)學(xué)問(wèn)題解決一類(lèi)數(shù)學(xué)問(wèn)題的算法.下面看一個(gè)例子:（要求學(xué)生自己考慮并寫(xiě)出具體的算法）

雞兔同籠問(wèn)題。一個(gè)籠子里有雞和兔，現(xiàn)在只知道里面一共有17個(gè)頭，48只腳，雞和兔各有多少只？試設(shè)計(jì)一個(gè)求解的算法。

【設(shè)計(jì)意圖】求解雞兔的問(wèn)題簡(jiǎn)單直觀(guān)，卻包含著深刻的算法思想。應(yīng)用解二元一次方程組的方法來(lái)求解雞兔同籠問(wèn)題。

第一步：設(shè)有小雞x只，小兔y只，則有

第二步：將方程組中的第一個(gè)方程兩邊乘－2加到第二個(gè)方程中去，得到

，得到y(tǒng)=7；

第三步：將y=7代入（1）得x=10。

【變一變】在籠中有雞、兔若干，已知有頭a個(gè)，有腳b只，求各有多少只雞和兔。

【師生合作】老師帶領(lǐng)學(xué)生共同書(shū)寫(xiě)規(guī)范的算法的具體步驟，最后引出算法使用的范圍：能解決一類(lèi)問(wèn)題，并且能重復(fù)使用。

（三）【課件展示】算法的基本特征

①有窮性

②確定性

③不唯一性

④有效性（邏輯性）1、有窮性：一個(gè)算法應(yīng)該包含有限個(gè)操作步驟，而不能是無(wú)限的。

2、確定性：算法的每個(gè)步驟都應(yīng)該是明確無(wú)誤的，不能含義模糊，使執(zhí)行者無(wú)所適從。

3、有零個(gè)或者多個(gè)輸入，有一個(gè)或者多個(gè)輸出

4、有效性：算法中的每一步都應(yīng)該能有效地執(zhí)行，執(zhí)行算法最后應(yīng)該能得到確定的結(jié)果?！窘虒W(xué)總結(jié)】

1、本節(jié)課通過(guò)一些生活中看似簡(jiǎn)單問(wèn)題的解決方法和步驟，使學(xué)生比較輕松的接受了生活算法的概念，進(jìn)一步理解了計(jì)算機(jī)算法的概念。

2、課堂教學(xué)的效益取決于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)理解了多少，能否用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題。本節(jié)課的