2023-2024學年高中信息技術選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結構-說課稿-5.2-迭代與遞歸

2023-2024學年高中信息技術選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結構-說課稿-5.2-迭代與遞歸一、課程基本信息

1.課程名稱：高中信息技術選擇性必修1（浙教版2019）

2.教學年級和班級：高中一年級（2）班

3.授課時間：2023年10月15日

4.教學時數(shù)：1課時

本節(jié)課我們將學習“5.2迭代與遞歸”，通過講解和實例分析，使學生理解迭代與遞歸的概念，掌握迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結構中的應用，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。本節(jié)課內(nèi)容緊密聯(lián)系課本，旨在提高學生對數(shù)據(jù)結構與算法的理解和應用。二、核心素養(yǎng)目標

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字操作和信息技術應用能力。通過學習迭代與遞歸的概念及其在數(shù)據(jù)結構中的應用，學生將提升對信息處理過程的認知，增強解決問題的邏輯思維和算法設計能力，能夠有效運用迭代與遞歸解決實際問題，提高信息技術的實際應用水平。三、教學難點與重點

1.教學重點

①理解迭代與遞歸的概念及其區(qū)別；

②掌握迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結構中的具體應用；

③學會使用迭代與遞歸解決實際問題。

2.教學難點

①迭代與遞歸算法設計中的邏輯推理和步驟推導；

②理解遞歸調(diào)用過程中的堆棧機制及其對程序執(zhí)行的影響；

③在復雜數(shù)據(jù)結構中合理選擇迭代或遞歸方法進行問題解決，并能分析各自的優(yōu)缺點。四、教學資源

1.軟硬件資源：計算機實驗室、投影儀、白板

2.課程平臺：校園教學管理系統(tǒng)

3.信息化資源：教學PPT、迭代與遞歸算法示例程序、在線編程平臺

4.教學手段：案例分析、小組討論、編程練習五、教學過程設計

1.導入新課（5分鐘）

開篇通過一個簡單的迭代與遞歸的經(jīng)典問題——求階乘，引導學生思考兩種不同的解決方案。提出問題：“計算5的階乘，大家能想到幾種方法？”學生思考并回答后，引入迭代與遞歸的概念，為本節(jié)課的學習內(nèi)容做鋪墊。

2.講授新知（20分鐘）

首先，通過PPT展示迭代與遞歸的定義和特點，讓學生初步理解這兩個概念。接著，通過具體的例子（如計算斐波那契數(shù)列）來展示迭代與遞歸的用法，讓學生在實際代碼中觀察兩種方法的不同執(zhí)行過程和效率。然后，詳細講解迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結構中的運用，例如在樹和圖的遍歷中，如何選擇合適的迭代或遞歸方法。

3.鞏固練習（10分鐘）

給出幾個與迭代和遞歸相關的問題，讓學生分組討論并嘗試編寫代碼實現(xiàn)。例如，編寫一個遞歸函數(shù)來檢測一個字符串是否是回文，或者用迭代方法實現(xiàn)一個簡單的隊列操作。教師巡回指導，幫助學生解決編程中遇到的問題。

4.課堂小結（5分鐘）

回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)迭代與遞歸在實際編程中的重要性，總結迭代與遞歸的優(yōu)缺點及適用場景。同時，提醒學生在編程實踐中注意遞歸的堆棧溢出問題。

5.作業(yè)布置（5分鐘）

布置課后作業(yè)，包括：

①編寫一個遞歸函數(shù)，實現(xiàn)漢諾塔問題的解決方案；

②分析迭代與遞歸在特定問題中的性能差異，并撰寫簡短的分析報告；

③在在線編程平臺上完成至少兩個與迭代和遞歸相關的練習題。六、學生學習效果

學生學習效果顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.理解并掌握了迭代與遞歸的基本概念和原理，能夠區(qū)分二者在編程中的應用場景和特點。

2.通過實例分析，學生能夠獨立設計迭代與遞歸算法，解決實際問題，如計算階乘、斐波那契數(shù)列等。

3.學生能夠運用迭代與遞歸方法在數(shù)據(jù)結構中進行有效的操作，例如在樹和圖的遍歷中合理選擇算法。

4.通過課堂討論和編程練習，學生的計算思維和邏輯推理能力得到了提升，能夠分析算法的復雜性和效率。

5.學生在鞏固練習中展現(xiàn)出了較高的編程能力，能夠編寫出結構清晰、邏輯正確的迭代與遞歸程序。

6.學生通過撰寫分析報告，提高了對迭代與遞歸算法的深入理解和批判性思維能力。

7.在在線編程平臺上完成的練習題，學生能夠即時獲得反饋，進一步鞏固了課堂所學知識，并能夠自我檢測學習效果。

8.學生在解決實際問題時，能夠根據(jù)問題特點選擇最合適的算法，提高了問題解決能力和信息技術應用能力。

9.通過本節(jié)課的學習，學生對信息技術的興趣得到了激發(fā)，增強了學習信息技術的積極性和主動性。

10.學生在團隊合作中溝通協(xié)作能力得到了提升，能夠在小組討論中貢獻自己的智慧，共同完成編程任務。七、教學反思與總結

1.教學反思

這節(jié)課我嘗試了通過問題導入的方式激發(fā)學生的興趣，讓學生在思考中自然過渡到迭代與遞歸的概念。在實際教學過程中，我發(fā)現(xiàn)學生們對于新概念的理解速度有所不同，有些學生能夠迅速跟上我的講解，而有些學生則需要更多的時間來消化吸收。在教學方法上，我盡量使用直觀的例子和圖示來幫助學生理解，但在遞歸調(diào)用棧的講解上，我覺得可能還需要更形象的比喻或工具來幫助學生形象化理解。

在課堂管理方面，我注意到小組討論時，有些小組的合作并不那么順利，可能是因為組內(nèi)分工不明確或者個別學生的參與度不高。我應該在今后的教學中更加注重小組合作的效果，確保每個學生都能參與到討論中，發(fā)揮他們的潛能。

2.教學總結

總體來看，本節(jié)課的教學效果是積極的。學生們對迭代與遞歸的概念有了基本的理解，能夠通過編程實踐來運用這些概念。在鞏固練習環(huán)節(jié)，學生們表現(xiàn)出了較高的熱情和參與度，他們能夠獨立思考并編寫出正確的程序代碼。特別是在在線編程平臺上的練習，學生們能夠即時得到反饋，這對于他們的學習進步非常有幫助。

在知識掌握方面，學生們能夠理解迭代與遞歸在數(shù)據(jù)結構中的應用，并能夠分析不同算法的優(yōu)缺點。技能方面，學生的編程能力得到了提升，他們能夠將理論知識應用到實際問題中。在情感態(tài)度方面，學生們對信息技術的興趣得到了增強，他們更加積極主動地參與到課堂活動中。

當然，教學中也存在著不足。例如，我在課堂上的提問可能不夠深入，沒有充分激發(fā)學生的深度思考。此外，對于一些抽象的概念，我可能需要更多的教學輔助工具來幫助學生理解。針對這些問題，我計劃在今后的教學中采取以下措施：

-使用更多生動的案例和比喻來解釋抽象概念；

-引入可視化工具來幫助學生理解遞歸調(diào)用棧等復雜概念；

-加強課堂提問的深度，引導學生進行批判性思考；

-優(yōu)化小組合作學習，確保每個學生都能積極參與。八、內(nèi)容邏輯關系

1.迭代與遞歸的基本概念

①迭代：通過循環(huán)語句（如for、while）重復執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件；

②遞歸：函數(shù)自己調(diào)用自己，通過不斷縮小問題規(guī)模直至達到基本情況來解決問題；

③關鍵詞：循環(huán)、調(diào)用、重復、縮小問題規(guī)模、基本情況。

2.迭代與遞歸的適用場景

①迭代：適用于問題規(guī)模明確，易于確定循環(huán)次數(shù)的場景；

②遞歸：適用于問題可以分解為規(guī)模較小的同類問題的場景；

③關鍵詞：問題規(guī)模、循環(huán)次數(shù)、分解問題、同類問題。

3.迭代與遞歸的優(yōu)缺點

①迭代優(yōu)點：執(zhí)行效率通常較高，不會因為調(diào)用棧過深而引發(fā)棧溢出；

②迭代缺點：代碼可能不如遞歸簡潔，邏輯可能更難理解；

③遞歸優(yōu)點：代碼通常更簡潔，邏輯清晰，易于理解；

④遞歸缺點：執(zhí)行效率可能較低