高中信息技術(shù)-算法與算法的描述教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

-2-一、基本信息學(xué)校課名算法和算法的描述教師姓名學(xué)科（版本）信息技術(shù)選修一算法與程序設(shè)計(jì)章節(jié)第一章第二節(jié)學(xué)時(shí)45分鐘年級(jí)高二二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：讓學(xué)生理解什么是算法以及算法的有關(guān)特征，學(xué)會(huì)利用自然語(yǔ)言、流程圖來(lái)描述算法。過(guò)程與方法：引導(dǎo)學(xué)生積極思考和分析問(wèn)題，理解和熟悉自然語(yǔ)言、流程圖清晰描述解決問(wèn)題的過(guò)程，確定算法的概念，掌握利用自然語(yǔ)言、流程圖描述算法的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀：讓學(xué)生通過(guò)具體問(wèn)題的解決過(guò)程，知道算法對(duì)于問(wèn)題解決、程序設(shè)計(jì)的重要性和意義。通過(guò)對(duì)具體算法的描述，提高分析問(wèn)題、及解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。三、學(xué)習(xí)者分析學(xué)習(xí)對(duì)象是高二的學(xué)生，通過(guò)高一的學(xué)習(xí)，具備一定的知識(shí)積累，能夠?qū)ο嚓P(guān)的問(wèn)題進(jìn)行思索、分析和解決，但在傳統(tǒng)的教育影響下，不善于思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，缺乏合作協(xié)作學(xué)習(xí)能力，同時(shí)對(duì)算法的相關(guān)概念比較陌生，基礎(chǔ)相對(duì)欠缺。在《數(shù)學(xué)》必修3中“算法”部分的學(xué)習(xí)更驅(qū)使學(xué)生有嘗試的欲望，同時(shí)也對(duì)“程序”具有好奇心。本節(jié)課通過(guò)程序的演示讓學(xué)生領(lǐng)悟程序的作用，進(jìn)而知道算法的設(shè)計(jì)的重要性，學(xué)會(huì)分析問(wèn)題，能自己進(jìn)行設(shè)計(jì)算法。四、教學(xué)重難點(diǎn)分析及解決措施教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)具體例子設(shè)計(jì)算法，把解決問(wèn)題的方法步驟化，如何用流程圖描述算法。教學(xué)難點(diǎn)：表述解決問(wèn)題的步驟，即算法的描述與表示，流程圖描述算法的方法。解決措施：通過(guò)教師講解，學(xué)生完成任務(wù)，不斷強(qiáng)化重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，提高學(xué)生的認(rèn)知水平。五、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)起止時(shí)間（’”-’”）環(huán)節(jié)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)媒體作用及分析導(dǎo)入課題0’0”-5’0”引入課題獵人過(guò)河分析問(wèn)題形象生動(dòng)學(xué)習(xí)新課6’0”-20’0”完成學(xué)習(xí)目標(biāo)算法的定義及特征算法的描述方法完成任務(wù)形象、提高學(xué)生興趣課堂活動(dòng)21’0-40’0”突破重難點(diǎn)算法特征算法描述完成課堂活動(dòng)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣鞏固練習(xí)41’0”-45’0”檢測(cè)學(xué)習(xí)情況選擇題回答問(wèn)題形象直觀六、教學(xué)流程圖教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)理念創(chuàng)設(shè)情景引入新課【問(wèn)題一】：有一個(gè)牧羊人帶著一頭羊,一只狼和一顆大白菜準(zhǔn)備過(guò)河,他找到一只很小的船,每次只能帶一樣?xùn)|西過(guò)去,可是如果讓狼與羊單獨(dú)在一起,狼會(huì)吃羊,讓羊與白菜單獨(dú)在一起,羊會(huì)吃白菜，牧羊人應(yīng)如何過(guò)河？要求：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)方案,把3樣?xùn)|西安然無(wú)恙的帶過(guò)河。學(xué)生按小組討論，設(shè)計(jì)過(guò)河的方案。過(guò)河的方案:第一步：人和羊過(guò)河，人返回，留下羊；第二步：人和狼過(guò)河，人和羊返回，留下狼；第三步：人和菜過(guò)河，人返回，留下菜；第四步：人和羊過(guò)河。通過(guò)對(duì)問(wèn)題一的方案設(shè)計(jì)，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生很快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。算法的概念教師針對(duì)問(wèn)題一的過(guò)河方案，提出以下問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：這個(gè)方案總共有多少步？問(wèn)題2：剛才同學(xué)們把第二步和第三步可以改變先后順序，其它順序還能不能顛倒，比如說(shuō)：第一步先過(guò)狼？問(wèn)題3：通過(guò)以上例子，我們能不能總結(jié)出什么是算法？教師小結(jié)算法的概念：算法就是解決問(wèn)題的方法和步驟，而且步驟是有限的。在以后的編程中也要記住了，有些步驟是可以顛倒的，不影響程序的結(jié)果；但是有些一但顛倒了那最終的結(jié)果也就全變了。學(xué)生回答教師的問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題的回答，總結(jié)出算法的概念：算法就是解決問(wèn)題的方法和步驟。通過(guò)4個(gè)問(wèn)題的設(shè)置，基本上把算法的概念引導(dǎo)出來(lái)。把算法的概念與問(wèn)題一緊密相連，可以使學(xué)生更好的理解算法的概念，加深印象。算法的描述問(wèn)題4：在【問(wèn)題一】中，我們是用什么來(lái)描述算法的？問(wèn)題5：還有什么其他的方式嗎？教師展示流程圖的基本圖形及其功能程序框名稱(chēng)功能開(kāi)始/結(jié)束算法的開(kāi)始和結(jié)束輸入/輸出輸入和輸出信息處理計(jì)算與賦值判斷條件判斷流程線算法中的流向演示【求兩個(gè)自然數(shù)的最大公約數(shù)】算法的三種描述方式。三種方式各有優(yōu)劣，讓大家對(duì)三種進(jìn)行比較。算法描述方式優(yōu)勢(shì)不足自然語(yǔ)言通俗易懂歧異性，語(yǔ)句太長(zhǎng)，循環(huán)和分支難表達(dá)等流程圖描述清晰簡(jiǎn)潔,不依賴(lài)計(jì)算機(jī)偽代碼書(shū)寫(xiě)方便，格式緊湊，便于翻譯由于語(yǔ)言種類(lèi)多，不容易規(guī)范等學(xué)生回答：自然語(yǔ)言學(xué)生回答：流程圖和偽代碼的方式學(xué)生根據(jù)表格回顧流程圖中的基本圖形及其功能。學(xué)生根據(jù)【求兩個(gè)自然數(shù)的最大公約數(shù)】算法的三種描述方式，說(shuō)出哪一種方式更好，好在哪里，哪一種方式更不好，不好在哪里。算法的描述方式在數(shù)學(xué)模塊中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，在本節(jié)課當(dāng)中，主要是回顧。學(xué)生通過(guò)對(duì)三種方式的比較，總結(jié)出三種方式各自的優(yōu)勢(shì)與不足。算法的設(shè)計(jì)【問(wèn)題二】：寫(xiě)出求1+2+3+4+5的一個(gè)算法（用自然語(yǔ)言描述）。在學(xué)生設(shè)計(jì)算法的過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生完成。針對(duì)學(xué)生所用的設(shè)計(jì)算法，提出以下問(wèn)題給學(xué)生思考：?jiǎn)栴}6：通過(guò)對(duì)問(wèn)題二的算法的思考，你認(rèn)為問(wèn)題的算法是唯一的嗎？問(wèn)題7：對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題的不同算法，它們的效率一樣的碼？為什么？問(wèn)題8：我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)并選擇一個(gè)好的算法呢？如何評(píng)價(jià)一個(gè)算法的好與壞？學(xué)生自主探索完成算法的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生用到以下幾種不同的算法：算法1：按照逐一相加的程序進(jìn)行算法2：可以運(yùn)用公式1+2+3+…+=直接計(jì)算算法3：按照累積相加的程序進(jìn)行學(xué)生回答問(wèn)題6-8問(wèn)題二的設(shè)置，在于讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，理解問(wèn)題的算法不是唯一的通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置與回答，引出下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，如何選擇算法。算法的選擇【問(wèn)題三】：求兩個(gè)自然數(shù)n，m的最大公約數(shù)。常用的有以下兩種算法：同學(xué)甲的算法：（輾轉(zhuǎn)相除法）同學(xué)乙的算法：（窮舉法）任務(wù)：分別用兩種算法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)（9147485和5147480）進(jìn)行測(cè)試，比較它們的運(yùn)行時(shí)間。問(wèn)題9：哪一種算法運(yùn)行時(shí)間少？哪一種算法較好？為什么？教師小結(jié)：對(duì)于運(yùn)行時(shí)間少的算法它的效率較高，我們?cè)谠O(shè)計(jì)算法時(shí)，就選擇運(yùn)行時(shí)間少的算法?！締?wèn)題四】：兩個(gè)自然數(shù)n，m相乘，輸出乘積的后三位數(shù)。常用的有以下兩種算法：算法一:兩個(gè)自然數(shù)相乘后取后三位。算法二：先取兩個(gè)自然數(shù)的后三位，再取它們相乘的結(jié)果的后三位。教師提供兩組測(cè)試數(shù)據(jù)：測(cè)試數(shù)據(jù)1：1212測(cè)試數(shù)據(jù)2：123456123456請(qǐng)同學(xué)用兩組測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)兩種算法進(jìn)行測(cè)試，并匯報(bào)測(cè)試結(jié)果。問(wèn)題10：算法乙在測(cè)試數(shù)據(jù)2時(shí)為什么會(huì)出錯(cuò)？哪一種算法較好？為什么？教師小結(jié)：在設(shè)計(jì)算法時(shí)，我們應(yīng)根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際，從算法的運(yùn)行時(shí)間與通用性?xún)煞矫鎭?lái)考慮，選擇一種效率較高的算法。學(xué)生對(duì)兩種算法分別進(jìn)行測(cè)試，從運(yùn)行時(shí)間方面得出“輾轉(zhuǎn)相除法”算法較好的結(jié)論。算法甲都可以很快得到結(jié)果，但算法乙在測(cè)試數(shù)據(jù)2時(shí)出錯(cuò)。問(wèn)題三的提出主要是針對(duì)算法的時(shí)間效率；問(wèn)題四的提出主要是針對(duì)算法的通用性；選擇算法的標(biāo)準(zhǔn)是算法的效率高低及通用性如何。課堂小結(jié)教師小結(jié)：如何定義算法的概念？算法的描述有哪幾種方式？如何判斷一個(gè)算法的優(yōu)劣？讓學(xué)生思考反饋本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)體系學(xué)情分析本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是高二年級(jí)學(xué)生，他們已具備了一定的邏輯思維、分析問(wèn)題、表達(dá)思想等能力。在本課前一節(jié)里，學(xué)生已基本掌握了用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的步驟等基礎(chǔ)知識(shí)，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ)。在數(shù)學(xué)中已學(xué)過(guò)程序設(shè)計(jì)模塊，對(duì)算法有一定的初步基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)語(yǔ)言的三種結(jié)構(gòu)，并能編寫(xiě)一些較簡(jiǎn)單的程序。但是學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)的掌握并不是很熟練，他們對(duì)編程存在一定的畏懼情緒。效果分析算法的概念比較抽象，難以理解，但我們可以將知識(shí)點(diǎn)巧妙地融入到游戲當(dāng)中，寓樂(lè)于教，學(xué)生會(huì)感到親切，教學(xué)效果更佳。游戲可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)問(wèn)題可以促使學(xué)生積極思考，更有利于對(duì)算法概念的理解，同時(shí)也為下一環(huán)節(jié)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注算法對(duì)生活的影響，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。強(qiáng)化解決問(wèn)題的步驟和方法，讓學(xué)生加深對(duì)概念的理解。從學(xué)生熟悉的生活、學(xué)習(xí)中舉例說(shuō)明，讓學(xué)生對(duì)算法概念的理解更加容易讓學(xué)生思考總結(jié)出算法的特征。培養(yǎng)學(xué)生的歸納分析能力充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)會(huì)知識(shí)。利用西沃教學(xué)助手，實(shí)時(shí)展示學(xué)生作業(yè)或作品，利用希沃教學(xué)輔助軟件進(jìn)行小組對(duì)抗，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這是比較新穎的。教材分析本節(jié)課是廣東教育出版社出版的普通高中《信息技術(shù)選修１算法與程序設(shè)計(jì)》第一章第2節(jié)的部分教學(xué)內(nèi)容，包括有算法的概念、描述算法的過(guò)程、算法的特征等。本章是全書(shū)的開(kāi)篇和概述，而本節(jié)內(nèi)容是本章的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)前一節(jié)知識(shí)內(nèi)容的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，也為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)和開(kāi)展多元化交流與合作做好必要的準(zhǔn)備。算法與算法的描述——評(píng)測(cè)練習(xí)1、下列關(guān)于算法的特征描述不正確的是（）A、有窮性：算法必須在有限步之內(nèi)結(jié)束B(niǎo)、確定性：算法的每一步必須有確切的含義C、輸入：算法至少有一個(gè)輸入D、輸出：算法至少有一個(gè)輸出2、以下不屬于算法基本特征的是()A、可執(zhí)行性B、確定性C、有窮性D、無(wú)限性3、介于自然語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之間的一種算法描述是()A、偽代碼B、流程圖C、高級(jí)語(yǔ)言D、VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言4、圖形符號(hào)“"在算法描述流程圖中表示()A、算法的開(kāi)始或結(jié)束B(niǎo)、輸入輸出操作C、處理或運(yùn)算的功能D、用來(lái)判斷條件是否滿足需求5、在使用流程圖描述算法中，表示變量的計(jì)算與賦值的符號(hào)框?yàn)?)A、矩形框B、菱形框C、平行四邊形框D、橢圓形框教學(xué)反思學(xué)校課名算法和算法的描述教師學(xué)科信息技術(shù)年級(jí)高二年級(jí)1.應(yīng)用了哪種新媒體和新技術(shù)的哪些功能，效果如何？教學(xué)一體機(jī)：板中板課堂活動(dòng)放大鏡展臺(tái)等。展臺(tái)：展示學(xué)生的作業(yè)情況。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于重難點(diǎn)的突破。2.在教學(xué)活動(dòng)應(yīng)用新媒體新技術(shù)的關(guān)鍵事件(起止時(shí)間（如：5'20''-10'40''），時(shí)間3-8分鐘左右，每節(jié)課2-3段)，引起了哪些反思（如教學(xué)策略與方法的實(shí)施、教學(xué)重難點(diǎn)的解決、師生深層次互動(dòng)，生成性的問(wèn)題解決等）。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分考慮到學(xué)生在數(shù)學(xué)模塊中對(duì)算法已進(jìn)行了初步的學(xué)習(xí)，故對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容和數(shù)學(xué)模塊中的算法進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究，確定了本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，從這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程來(lái)看，把握是比較到位的。對(duì)于算法的選擇，在數(shù)學(xué)中并沒(méi)有過(guò)于深入的講解，本節(jié)課通過(guò)問(wèn)題三和問(wèn)題四的設(shè)置，可以讓學(xué)生對(duì)此有較深入的理解，從課堂效果上來(lái)看，基本達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。本節(jié)課利用問(wèn)題導(dǎo)學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究，有效的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。3.新技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的創(chuàng)新點(diǎn)及效果思考(教學(xué)組織創(chuàng)新、教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等)。利用交互式電子大屏，創(chuàng)建課堂學(xué)習(xí)游戲活動(dòng)，有力的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。利用展臺(tái)，及時(shí)的對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行展示和評(píng)判，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，是學(xué)生更有效的突破重難點(diǎn)。4.對(duì)新技術(shù)的教學(xué)適用性的思考及對(duì)其有關(guān)功能改進(jìn)的