浙教版高一《算法與程序設(shè)計》第二章解析算法的教學案例

浙教版高一《算法與程序設(shè)計》第二章解析算法的教學案例浙江象山中學黃琴一、設(shè)計思想本課設(shè)計打破教材編寫順序，將本教材中的第二章的算法與第五章的程序?qū)崿F(xiàn)結(jié)合起來組織教學，通過理論結(jié)合實踐，讓學生更容易理解各種算法的基本設(shè)計思想，體驗編寫程序的成功感受，同時又能掌握解析思想?！敖馕鏊惴ā彼枷胧牵赫页鰡栴}前提條件與結(jié)果之間正確得數(shù)學表達式。那么如何把解析思想體現(xiàn)在算法中，用程序語言實現(xiàn)呢？。我在教學過程中對整堂課的設(shè)計上的思路是：通過具體情境認知主題——體驗主題——實現(xiàn)主題——拓展主題——這幾個階段層層深入的遞進式方法使學生充分掌握解析算法。新課程倡導“人文與生活”，在了解學生的身心發(fā)展特點前提下，尊重學生的學習、生活、興趣，真正以學生為主體，有創(chuàng)造性地設(shè)計信息技術(shù)教學環(huán)節(jié)。本課作的設(shè)計除了遵循算法自頂而下，逐步求精的思想之外，新意之處在于根據(jù)電影情節(jié)別出心裁創(chuàng)設(shè)了一個情境，由計算男女主角相遇時間導入，在故事中不留痕跡地滲透了教學內(nèi)容，完成由簡單到復雜的教學任務(wù)。二、教材分析三、學情分析1、在前面的教學中，學生已經(jīng)理解了算法的特點，學習了算法的三種表示方式，理解了順序、選擇、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)，并通過參與活動手冊中的實踐，對程序有了初步的認識。2、通過枚舉算法兩課時的學習，重點深化了流程圖，基本上會設(shè)計流程圖，并根據(jù)流程圖寫出相應(yīng)的代碼并通過自己編制程序上機實踐來體驗。那么在課堂分析過程中，學生將從聽課——理解——體驗——探究這些過程中全面掌握解析算法的設(shè)計思想，并能用此算法來解決日常生活問題及與其他學科有所關(guān)聯(lián)的一些簡單問題。3、這節(jié)課授課的對象是象山濱海中學（三級中學）高一普通班級，所以在任務(wù)設(shè)計時適當?shù)鼗喠?，考慮了學生的整體水平。四、教學目標1、知識目標：通過具體實例的求解，讓學生了解什么是解析算法；讓學生親身體驗并理解解析算法解決問題的基本思想；用流程圖形式來表示解析算法解決問題的思路；2、能力目標：通過具體例子分析，讓學生理解如何用三步法來解決實際問題；學會使用解析算法解決簡單問題；3、情感目標：通過情景創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學生學習興趣；通過小組合作增進學生間的學習交流，培養(yǎng)合作能力，激發(fā)學習能動性；五、重點與難點教學重點：通過對“相遇時間”的計算，讓學生理解解析算法的思想，進一步培養(yǎng)學生運用三步法來解決實際問題；教學難點：解析算法思想的理解與實現(xiàn)（流程圖轉(zhuǎn)化為代碼并上機實踐）六、教學策略與手段1、教師教法：情景創(chuàng)設(shè)法、演示法、討論法2、學生學法：自主學習、合作探究學習七、課前準備1、教師的教學準備：準備“向左走向右走”電影片段準備解析算法的ViualBaic演示程序2、教學環(huán)境多媒體機房八、教學過程第一步創(chuàng)設(shè)情境，認知主題【教師】：課前播放電影片段《向左走向右走》。提問：剛才看的是那部電影中的畫面？【學生】：《向左走向右走》并且簡述電影的主要情節(jié)?！窘處煛浚弘娪啊跋蜃笞呦蛴易摺敝?，講述了金城武飾演的一位小提琴家和梁詠琪飾演的一位翻譯家之間唯美愛情故事。兩人居住在同一幢公寓，中間只隔了一堵墻，卻因為兩人彼此習慣不同，一個習慣向左走，一個習慣向右走，總是不斷擦身而過未曾相遇。電梯一上一下、在月臺上分站兩旁畫面停留在男女主角各自向左走向右走的畫面，如圖。教師：導演編排得也太整人了，今天老師來當一回編劇，讓他們兩個有緣人能相遇。相遇問題：今天，金城武和粱永琪各自以自己的速度圍著游樂公園（矩形,公園周長為25km）一個向左走，一個向右走，經(jīng)過多少時間，可以相遇呢？【學生】：思考【教師】：激勵，兩條平行線，也會有交匯的時候，什么時候能相遇呢？【教師】：如果相遇，有一個條件？【學生】：走過的路程和是整個公園的長度，S1+S2=S【教師】：S1？S2？【學生】：S1=V1某t，S2=V2某t【教師】：金城武在t時間內(nèi)走過的路程為：S1=V1某t梁詠琪在t時間內(nèi)走過的路程為：S2=V2某t【學生】：一步步分析得出：【教師】：剛才我們一步步分析問題的條件與結(jié)果之間的關(guān)系的這個過程就是解析算法的過程。解析算法基本思想：用解析的方法找出表示問題的前提條件與所求結(jié)果之間關(guān)系的數(shù)學表達式，并通過表達式的計算來實現(xiàn)問題求解?！緦W生】：理解解析算法思想【教師】：解析算法的關(guān)鍵是什么呢？【學生】：找出數(shù)學表達式【教師】：算法關(guān)鍵：找出的正確的數(shù)學表達式?！驹O(shè)計意圖】：引導學生都進入了電影情景中，融入情節(jié)，使每個學生似乎都有了情感目標要，要讓對方相遇，所以聽得特別認真，這時水到渠成地提出解析算法的基礎(chǔ)知識，學生不知不覺就學習著解析算法的相關(guān)知識。接下去深入學習解析算法的實現(xiàn)過程。這個導入顯得貼切，穩(wěn)妥。第二步學習新課體驗主題1、自然語言轉(zhuǎn)化成流程圖【教師】：我們將剛才分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化成流程圖。根據(jù)學生的分析，一步步展示流程圖教師與學生一起分析程序?qū)崿F(xiàn)所需的變量：v1、v2的單位（千米每小時，km/h），千米每小時是常用單位，一般不用米每秒。所以時間t的單位小時，h）【教師】：如果t=1.002（小時）情況怎么辦？【學生】：截掉小數(shù)位，【教師】：t=0.75（小時）情況怎么辦？【學生】：將單位化成分或者秒，然后再截掉小數(shù)位?！窘處煛浚阂话闱闆r下用分，，相遇的時間用秒作單位過于精確了?！緦W生】：t=fi某(t某60)【教師】：分析得出變化后的流程圖：變量分析：v1、v2:分別存儲兩人行走速度（單位：千米每小時，km/h）t:存儲所用時間（單位：小時，h）m:存儲所用時間（單位：分鐘，m）【設(shè)計意圖】分析時層層深入，將問題一個個迎刃而解，并且讓學生重新理一遍變量，為程序?qū)崿F(xiàn)作鋪墊。2、流程圖轉(zhuǎn)化成代碼學生根據(jù)流程圖，轉(zhuǎn)化成代碼，教師適當提示：Dimv1,v2,tADoubleDimmAIntegerV1=val(te某t1.te某t)V2=val(te某t2.te某t)t=25/(v1+v2)m=Fi某(t某60)te某t3.te某t=Str(m)EndSub第三步學以致用實現(xiàn)主題【教師】：下面我們就付諸實施，利用計算機幫助我們計算相遇時間。實踐活動一：相遇時間，后附。展示完成后的程序效果，如圖。展示程序設(shè)計的界面，讓學生先完成基本的程序界面，再編寫代碼(通過提供不完整代碼，有針對性的給予提示)，調(diào)試成功后，可再對程序界面進行美化，這樣可以使學生在完成教學任務(wù)的同時拓展知識。教師先調(diào)試一遍，注意輸入的速度，提示學生一般人的行走速度在10km/h左右。【學生】：操作實踐。【教師】：教師巡視，給予個別指導?！驹O(shè)計意圖】：剛才分析相遇時間，是老師學生一起實現(xiàn)的，通過這個過程學生已經(jīng)基本上掌握了解析算法。這里給學生自己實踐機會，對解析算法進行獨立應(yīng)用，鞏固相關(guān)知識。第四步逐步深入拓展主題【教師】：兩個人相遇之后，在一起，開始為以后的生活作打算，梁詠琪開始琢磨起儲蓄計劃，準備去銀行存錢但是她算術(shù)不夠好，總是要問正在創(chuàng)作小提琴曲譜的金城武。下面是梁詠琪和金城武之間的幾次對話:粱：如果我存1000元，想得到本息額1100元，應(yīng)該要存多少年？為簡單起見，假定銀行公布的儲蓄規(guī)則為：（PPT展示）1、存期以年為單位，存款以元為單位;2、不論存期的長短，年利率均為4.5%;3、不計復利。【學生】：3年【教師】粱：如果我存5000元，想得到本息額6000元，應(yīng)該要存多少年??？【學生】：5年【教師】粱：如果我存20000元，想得到本息額24000元，應(yīng)該要存多少年??？學生思考有點慢了?！窘處煛浚毫涸佺鬟€要無休止地問下去，金城武能不能安心創(chuàng)作？【學生】：不能。【教師】：有沒有什么辦法呢？如果大家?guī)徒鸪俏湓O(shè)計了一個能完成剛才問題的程序，問題是不是就可以解決了。1、提出問題：請你幫金城武設(shè)計一個計算機程序，幫梁詠琪解答疑問，使金城武可以專心創(chuàng)作。2、分析問題提煉問題：M元錢需要存多少年，可以得到K元本息？按照銀行的儲蓄規(guī)則，一筆數(shù)量為M元的存款：【教師】：1年后到期的本息為？【學生】：M＋M某0.045【教師】：2年后到期的本息為？【學生】：M＋M某0.045＋M某0.045【教師】：3年后到期的本息為？【學生】：M＋M某0.045＋M某0.045＋M某0.045【教師】Y年后到期的本息為？【學生】：M＋Y某(M某0.045)【教師】：一筆M元錢的存款，需要存Y年，才能得到至少K元本息：M＋Y某(M某0.045)=KY=(K－M)/(0.045某M)【教師】：如果Y年是小數(shù)？【學生】：Y=Fi某(Y)+13、自然語言轉(zhuǎn)換成流程圖4、流程圖轉(zhuǎn)化成程序代碼DimM,K,YADoubleM=Val(Te某t1.Te某t)K=Val(Te某t2.Te某t)Y=(K-M)/(0.045某M)IfY>Fi某(Y)ThenY=Fi某(Y)+1Te某t3.Te某t=Str(Y)+"年"EndSub【設(shè)計意圖】層層分析，步步為營。通過分析附if語句的作用，在什么情況下Y=Fi某(Y)+1，突出解析算法的關(guān)鍵是表達式的準確性。實踐活動二：梁詠琪的儲蓄顧問，后附?！窘處煛浚赫故就瓿珊蟮某绦蛐Ч鐖D。教師先調(diào)試一遍?！緦W生】：操作實踐活動，教師巡視。水平好的學生，可以去試著完成“拓展實踐”－改進“梁詠琪的儲蓄顧問”，后附?！窘處煛浚赫故緦嵺`活動中的源程序，和學生一起完成代碼填空?！驹O(shè)計意圖】雖然從本質(zhì)上說就是教材中的“儲蓄顧問”例子，但是通過加入情境，讓學生富有情感體驗，比灌輸任務(wù)式的效果明顯好多了。并且在任務(wù)設(shè)計的時候，考慮到學生水平的差異，設(shè)計了挑戰(zhàn)任務(wù)，使不同層次的學生都有所提高。五、課堂小結(jié)教師小結(jié)，（以問題的形式用幻燈片展示，學生與教師一起回答的方式）1、解析算法的基本思想是什么？2、用解析算法解決問題的時候需注意的問題？【PPT展示】解析算法的基本思想與關(guān)鍵：1、一一列舉2、逐個檢驗七、【課后作業(yè)】1、如果考慮復利，如何設(shè)計？八、【課后反思】這堂課上完之后，同樣也獲得了聽課老師的好評，自己經(jīng)過反思之后，又有些與上“枚舉算法”不同的感受。教師去陌生的環(huán)境上課，并且是只上一堂課，新的環(huán)境，新的學生，要上好一堂課，給教師的挑戰(zhàn)挺大的。這時，得充分考慮學生的認知水平，學生的整體素質(zhì)，得預(yù)先去相應(yīng)學校詢問學生的有關(guān)情況，最好，也能在上課之前去認識一下學生，我想不單是為了課堂的氣氛考慮，從學生的樂學方面去考慮也是很有必要的，畢竟一堂課也得對學生負責，不是走馬過場。但是，對學生情況的把握僅僅靠打聽靠詢問是不夠的，畢竟你沒有教學實踐過，所以可想而知，你的把握顯得多么“單薄”。我們應(yīng)該怎么做呢？我想我們可以做到的，就是在教學設(shè)計時，應(yīng)當以學生為依據(jù)，分析學情，從學生的實際出發(fā)，講學生之所缺，練學生之所需。根據(jù)學生的實際需要，分析教學內(nèi)容、選擇教學策略、設(shè)計有效的教學程序，力求使有效學習發(fā)生在每個學生身上。也就是說就是研究了再研究，分析了再分析，將問題拋出后學生的各種反應(yīng)各種思維盡可能得考慮到，并且對此做相應(yīng)得教學安排，從而在授課時可以做到游刃有余?！緟⒖嘉墨I】《算法與程序設(shè)計教師用書》浙江教育出版社陶增樂附實踐活動：實踐解析算法1、實踐目標（1）理解解析算法。（2）初步掌握解析算法的程序?qū)崿F(xiàn)。2、任務(wù)描述通過應(yīng)用解析算法的思想，完成“相遇時間”和“梁詠琪的儲蓄顧問”實踐活動。3、操作提示（1）界面設(shè)計。流程圖實踐活動一：相遇時間Dimv1,v2,tAingleDimmAintegerV1=val(te某t1.te某t)V2=val(te某t2.te某t)t=25/(v1+)m=(t某60)te某t3.te某t="需要"+Str(m)+"分鐘"EndSubPrivateSubTe某t1_Click()Te某t1.Te某t="":Te某t2.Te某t="":Te某t3.Te某t=""EndSub拓展提高：在窗口中插入圖片，在控件工具箱中，點擊選擇“Image”類，然后在其屬性窗口中修改image1的picture屬性。見“幫助圖”。實踐活動二：