粵教版高中信息技術(shù)選修1說課稿-4.2.2 用窮舉法求解問題的實(shí)踐

粵教版高中信息技術(shù)選修1說課稿-4.2.2用窮舉法求解問題的實(shí)踐科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）粵教版高中信息技術(shù)選修1說課稿-4.2.2用窮舉法求解問題的實(shí)踐課程基本信息1.課程名稱：粵教版高中信息技術(shù)選修1

2.教學(xué)年級和班級：高中一年級（1）班

3.授課時(shí)間：2023年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)4.2.2節(jié)內(nèi)容“用窮舉法求解問題的實(shí)踐”，通過實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握窮舉法的基本概念及其在編程中的應(yīng)用，培養(yǎng)解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維和創(chuàng)新意識。通過學(xué)習(xí)窮舉法，學(xué)生將提高邏輯推理和問題解決能力，能夠在面對復(fù)雜問題時(shí)，運(yùn)用算法思想進(jìn)行有效分析。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、合作探究的精神，以及在實(shí)際問題中運(yùn)用信息技術(shù)解決問題的能力，從而提升學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用核心素養(yǎng)。學(xué)情分析本節(jié)課面對的是高中一年級的學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的計(jì)算機(jī)操作基礎(chǔ)，對編程概念有初步的了解。在知識層面，學(xué)生掌握了基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)語言知識，能夠編寫簡單的程序。在能力層面，學(xué)生具備一定的邏輯思維能力和問題解決能力，但計(jì)算思維能力有待提高。在素質(zhì)方面，學(xué)生對信息技術(shù)充滿興趣，樂于探索新知識。

然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能存在以下問題：對復(fù)雜編程問題的解決策略不夠明確，缺乏系統(tǒng)的編程思維訓(xùn)練；在獨(dú)立解決問題時(shí)，容易產(chǎn)生畏難情緒。此外，學(xué)生在課堂上的行為習(xí)慣良好，積極參與討論，但有時(shí)過于依賴?yán)蠋煟狈ψ灾鲗W(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力。

針對這些情況，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)需要關(guān)注激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們主動(dòng)探究，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握窮舉法，提高計(jì)算思維能力。教學(xué)資源-硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、投影儀、白板

-軟件資源：編程軟件（如Python）、教學(xué)PPT

-課程平臺(tái)：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：在線編程練習(xí)平臺(tái)、教學(xué)視頻

-教學(xué)手段：案例教學(xué)、小組討論、編程實(shí)踐教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示一個(gè)有趣的編程問題，如“計(jì)算一個(gè)數(shù)列中所有數(shù)的和”，引發(fā)學(xué)生對問題解決策略的好奇心。

-回顧舊知：簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的算法概念，以及算法在解決問題中的應(yīng)用。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解窮舉法的定義、原理及其在編程中的應(yīng)用。

-舉例說明：通過一個(gè)具體的編程例子，如“求解水仙花數(shù)”，展示如何使用窮舉法來解決問題。

-互動(dòng)探究：將學(xué)生分組，每組嘗試使用窮舉法解決一個(gè)簡單的編程問題，并討論解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.鞏固練習(xí)（約15分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中獨(dú)立完成一個(gè)使用窮舉法的編程練習(xí)，加深對窮舉法的理解。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生實(shí)踐過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問，幫助學(xué)生解決編程中遇到的問題。

4.課堂總結(jié)（約5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的窮舉法，強(qiáng)調(diào)其在問題解決中的重要性，并簡要回顧學(xué)生實(shí)踐中的亮點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置一個(gè)與窮舉法相關(guān)的編程作業(yè)，要求學(xué)生在課后完成，并提交到校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以便教師進(jìn)行批改和反饋。作業(yè)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用窮舉法解決一個(gè)實(shí)際問題，如“尋找一定范圍內(nèi)的所有質(zhì)數(shù)”。知識點(diǎn)梳理1.窮舉法的概念

-窮舉法的定義：逐一枚舉所有可能的解，從中找出滿足條件的解。

-窮舉法的適用場景：問題的解的數(shù)量有限且可枚舉，問題的解的范圍較小。

2.窮舉法的步驟

-確定枚舉的范圍：確定解的可能取值范圍。

-設(shè)計(jì)枚舉的結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)，逐一枚舉所有可能的解。

-判斷是否滿足條件：在循環(huán)體中，判斷當(dāng)前枚舉的解是否滿足條件。

-輸出滿足條件的解：如果當(dāng)前解滿足條件，則輸出該解。

3.窮舉法的優(yōu)化

-減少枚舉的范圍：通過剪枝技術(shù)，減少不必要的枚舉。

-優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)：使用合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)，如嵌套循環(huán)，提高枚舉的效率。

4.窮舉法的應(yīng)用實(shí)例

-求解水仙花數(shù)：使用窮舉法，找出三位數(shù)中滿足條件的數(shù)。

-尋找質(zhì)數(shù)：使用窮舉法，找出一定范圍內(nèi)的所有質(zhì)數(shù)。

5.窮舉法與算法效率

-窮舉法的時(shí)間復(fù)雜度：分析窮舉法的時(shí)間復(fù)雜度，了解算法效率。

-窮舉法的空間復(fù)雜度：分析窮舉法的空間復(fù)雜度，了解算法的空間消耗。

6.窮舉法的局限性

-窮舉法在問題規(guī)模較大時(shí)的局限性：當(dāng)問題規(guī)模較大時(shí)，窮舉法可能需要花費(fèi)大量時(shí)間，效率較低。

-窮舉法在問題解的數(shù)量無限時(shí)的局限性：當(dāng)問題解的數(shù)量無限時(shí)，窮舉法無法應(yīng)用。

7.窮舉法與其他算法的對比

-窮舉法與貪心算法的對比：分析兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，了解在不同問題中應(yīng)選擇哪種算法。

-窮舉法與分治算法的對比：分析兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，了解在不同問題中應(yīng)選擇哪種算法。

8.編程實(shí)踐

-編寫窮舉法的偽代碼：根據(jù)窮舉法的步驟，編寫偽代碼。

-實(shí)現(xiàn)代碼：根據(jù)偽代碼，使用編程語言實(shí)現(xiàn)窮舉法的代碼。

-測試代碼：設(shè)計(jì)測試用例，驗(yàn)證代碼的正確性。

9.窮舉法在實(shí)際問題中的應(yīng)用

-解決實(shí)際問題的步驟：分析問題，設(shè)計(jì)窮舉法解決方案，實(shí)現(xiàn)代碼，測試代碼。

-實(shí)際案例：以實(shí)際案例為例，展示如何使用窮舉法解決實(shí)際問題。

10.窮舉法的拓展

-窮舉法的變種：介紹一些基于窮舉法的變種算法，如回溯法、分支限界法等。

-窮舉法與其他算法的結(jié)合：探討窮舉法與其他算法結(jié)合的可能性，如遺傳算法與窮舉法的結(jié)合。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮乃惴ǜ拍钆c實(shí)際生活問題相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性。

2.引入小組合作探究環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流想法，通過團(tuán)隊(duì)合作解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對窮舉法的理解不夠深入，對算法的優(yōu)化策略掌握不足。

2.在課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與度不夠，部分學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，缺乏主動(dòng)探究的精神。

3.教學(xué)評價(jià)方式較為單一，主要依賴期末考試，未能充分反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)步和問題。

（三）改進(jìn)措施

1.針對學(xué)生對窮舉法理解不足的問題，我將在教學(xué)中增加更多的實(shí)例講解，通過逐步引導(dǎo)學(xué)生分析問題、設(shè)計(jì)算法，幫助學(xué)生深入理解窮舉法的原理和應(yīng)用。

2.為了提高學(xué)生的參與度，我將調(diào)整課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)