《枚舉與解析算法》設(shè)計

《枚舉與解析算法》教學(xué)設(shè)計Ⅰ：教案一、【教學(xué)目標(biāo)】１）認知目標(biāo)：理解枚舉算法、重溫解析算法。２）能力目標(biāo)：能合理使用并有效選擇合適的算法解決實際問題。３）情感目標(biāo)：通過合理選擇有效的算法，逐步培養(yǎng)學(xué)生的價值觀。通過對變量選擇并使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型以適合程序的要求。從而潛移默化的讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約型社會的發(fā)展需求。二、【教學(xué)重點與難點】【教學(xué)重點】合理選擇有效的算法解決實際問題?！窘虒W(xué)難點】解決問題的方法和思路，能夠把解決問題的步驟清晰、直觀地表示出來。三、【教學(xué)準(zhǔn)備】電子演示文稿、畫流程圖軟件、多媒體電子教室、ftp網(wǎng)站。四、【教學(xué)過程】引入在我們的新教材中介紹了解析算法與枚舉算法，那我們就從一道數(shù)學(xué)考題說起；在本市的“二期課改”的新教材和國家部編的新教材中都同步引入了《基礎(chǔ)算法》這一章節(jié)，可以預(yù)見在今年的高考試題中也會出現(xiàn)相應(yīng)的試題。在這次期終考試中，我剛好監(jiān)考高二年級的數(shù)學(xué)考試，在楊浦區(qū)統(tǒng)一命題的試卷上我看到了這樣一道試題：作“計算”的程序框圖。那么，我們現(xiàn)在能否使用程序設(shè)計的方法來完成這一試題？學(xué)生討論并回答（利用循環(huán)、累加，直至1999，輸出計算結(jié)果）歸納并小結(jié)用流程圖的方法表示算法（循環(huán)結(jié)構(gòu)）枚舉:i=1…1999S=s+1/(i*(i+1)枚舉算法：(enumerativealgorithm)枚舉算法就是按問題本身的性質(zhì)，一一列舉出該問題的所有可能的解，并在逐一列舉的過程中，檢驗每個可能解是否是問題的真正解，若是，則采納這個解，否則拋棄它。在列舉的過程中，既不能遺漏，也不應(yīng)該重復(fù)。在本例中就是從1開始，將每一項累加到變量s（累加器）檢驗當(dāng)前是否達到計算目標(biāo)，若是則輸出結(jié)果，否則繼續(xù)列舉。完成程序：(文件夾1_n_sum)說明：為了提高課堂教學(xué)的有效性，故將程序的界面事先為同學(xué)做好，學(xué)生只需完成算法的主體，填空并完成程序即可。注意要求學(xué)生選擇并使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型以適合程序的要求。從而潛移默化的讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約型社會的發(fā)展需求。思維的拓展輸入n的不同的值，請同學(xué)們反復(fù)觀察程序運行結(jié)果，找出該數(shù)列前n項的和的規(guī)律，即結(jié)果與n之間的關(guān)系，引導(dǎo)出該問題的解析算法。提示：，……那么數(shù)列的前n項的和為：1-1/（n+1)程序流程圖：（順序結(jié)構(gòu)）完成程序：(文件夾1_n_sum２)同樣要求學(xué)生選擇并使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型以適合程序的要求。以加深學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約型社會的發(fā)展需求的理解。解析算法：（analysisalgorithm）所謂解析算法，是指用解析的方法找出表示問題的前提條件與結(jié)果之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式，并通過表達式的計算來實現(xiàn)問題求解。我們學(xué)過的用解析算法解決的實例：二元一次方程組一元二次方程……小結(jié)：并不是所有的問題既可以用枚舉算法又可以使用解析算法，但對于一個問題我們能從不同的角度去加以考量，不僅可以提高我們的思維能力，而且可以使我們可以更全面地去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。我們應(yīng)該逐漸養(yǎng)成良好的思維能力。我們回顧一下類似的我們在以前的程序設(shè)計中碰到的……1+2+3+……+n=(n+1)*n/2練習(xí)：（右圖）用10元和50元兩種紙幣組成240元，共有幾種組合方式？（畫框圖）P23例5(完成程序)Ⅱ：教案設(shè)計說明教材和學(xué)情分析枚舉法與解析法在教材中的地位今年本市全面使用“二期課改”新教材，教材中著重介紹了四種算法；枚舉算法、解析算法、查找（順序查找與二分查找）和排序（冒泡排序法）。一般我們在學(xué)習(xí)順序結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)的同時，引入了解析算法。在學(xué)習(xí)完成單循環(huán)程序結(jié)構(gòu)后，一次循環(huán)的運用——枚舉算法初步也就呼之欲出。學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)完成循環(huán)結(jié)構(gòu)后對計數(shù)和累加等一些基本方法有了一些初步認識，以此為基礎(chǔ)引入相應(yīng)的枚舉算法的問題，為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)枚舉算法做好鋪墊，又可以此為基礎(chǔ)，理解解決實際問題的不同方法。既符合學(xué)生的認知規(guī)律，又對學(xué)生解決實際問題的能力的培養(yǎng)有所幫助。教學(xué)目標(biāo)的制定本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)完成單循環(huán)后，引入枚舉算法。而枚舉算法的實現(xiàn)在往后的多重循環(huán)的運用中還將進一步講解。因此，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是：認識枚舉算法，復(fù)習(xí)解析算法。而重點是：合理選擇算法，從多種角度去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。此外，根據(jù)VisualBasic對變量聲明的特點和在相應(yīng)程序中的運用，可潛移默化地讓學(xué)生養(yǎng)成適應(yīng)節(jié)約型社會發(fā)展的需求。教學(xué)過程的實施如何尋找到一個較好的素材，在運用枚舉算法的同時，又可以通過深入思考，找到解決同樣問題的又一途徑和方法——解析算法，從而引導(dǎo)同學(xué)思維的方法，提高思維的質(zhì)量。從而使我們同學(xué)可以更全面地去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。既對枚舉算法有一個初步認識又進一步復(fù)習(xí)了解析算法。這就是我設(shè)計這一堂課的動因。教學(xué)方法的選擇枚舉算法是一種較為容易理解的算法，但知易行難，所以在教學(xué)中我采用任務(wù)驅(qū)動法，不僅讓同學(xué)認知枚舉算法，更重要的是充分利用信息科技學(xué)科的特點用計算機去實現(xiàn)這一算法。在課堂上，為了提高課堂教學(xué)的有效性，故將程序的界面事先為同學(xué)做好，學(xué)生只需完成算法的主體，填空并完成程序即可。Ⅲ：教學(xué)反思一、教學(xué)內(nèi)容與策略的選擇枚舉算法的新教材中是繼解析算法后提出的第二個基本算法，在介紹枚舉算法時是否同時復(fù)習(xí)解析算法，并引入一題多解的方法。為此我也權(quán)衡良久，一是；就枚舉算法，從引入到實施始終圍繞著枚舉算法這一主題，再進一步列舉一些實例，鞏固同學(xué)們理解這一算法。但枚舉算法在一重循環(huán)中有所涉及，而在往后的多重循環(huán)中還會有更多的運用。再就是；在介紹枚舉算法的同時，就一個實際問題，不僅可以用枚舉算法加以實現(xiàn)，而且可以找到用以前學(xué)過的算法——解析算法的實現(xiàn)途徑。這樣不僅可以復(fù)習(xí)解析算法，而且可以對這兩種算法加以對比，加深對上述兩種算法的理解。更為重要的培養(yǎng)學(xué)生的解決實際問題的能力，拓展學(xué)生的思維空間。對于高中同學(xué)來說盡管思維量較大，但應(yīng)該可以承受。二、課堂導(dǎo)入本節(jié)課的引入是從本區(qū)的高二年級第一學(xué)期的數(shù)學(xué)期終統(tǒng)考的一道考題說起，這樣不僅可以提高學(xué)生的關(guān)注程度，引起學(xué)習(xí)興趣，而且說明了信息科技學(xué)科的地位與作用。蘇霍姆林斯基說過：“如果老師不想辦法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂的智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識，那么這種知識只能使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，而給不動感情的腦力勞動帶來疲勞?！背绦蛟O(shè)計對學(xué)生思維量的要求是眾所周知的，這就要求我們教師多想辦法，無論在引入，還是教學(xué)過程設(shè)計上，盡量讓學(xué)生感到其意義，拿出精力投入進去。三、教學(xué)目標(biāo)的達成情況由于本節(jié)課既介紹了枚舉算法又復(fù)習(xí)和運用了解析算法，這對個別同學(xué)來說會感到比較吃力，要引起老師在課后對他們多加關(guān)注。當(dāng)然我們不可能奢望用一堂課的時間講完枚舉算法，在此只要求對枚舉算法有一個初步認