1.4算法的概念和表示方法

1.4算法及其表示方法环节教师活动教师话语学生活动导入新课【复习提问】1、编程解决问题的基本过程？上节课我们讲了计算机解决问题的基本过程，一共包括五个步骤，第一步我们要先分析问题，在这个阶段我们需要了解问题的要求是什么，我们已知条件是什么，还有就是我们需要达到一个什么样的结果。思考，回答【知识导入】1、分析问题、设计算法、编写代码、调试运行、检测结果接下来第二步对我们来说就是找到解决问题的方法，实际上如果一个问题能够解决，最重要的是你找到了解决的方法，而这个解决问题的方法我们称之为算法。思考，回答【知识导入】2、编程的核心：设计算法我们这节课要学习的内容就是设计算法所以说你如果想让计算机解决问题，你能否找到一个合适的算法，能否设计出合适的算法这是最重要的一步，因此在整个计算机解决问题过程中，设计算法是计算机解决问题的核心，那我们今天就来研究一下如何设计算法？思考，回答讲授新课讲授新课讲授新课讲授新课【课件展示】一、算法的定义：解决问题的方法与步骤的集合。1、举例算式、乐谱、菜谱首先我们先来了解一下算法的定义，其实刚才我们已经说了，所谓的算法就是你解决问题的方法，那你把解题能用到的所有步骤集合在一起就构成了它的算法，非常容易理解。给大家举个例子，比如说我现在给你出道应用题，这道应用题你怎么解决的，我们需要列一些式子，那你所列的式子就是这道应用题的算法。但是大家要注意一个问题，不是所有的算法都是算式，比如说，乐队在演奏的时候，他要按照乐谱进行演奏，那乐谱就是步骤，是乐队演奏的算法。厨师在做菜的时候会按照头脑中的菜谱进行操作，先放什么后放什么，菜谱对于厨师来说就是做菜时的算法。认真听讲二、算法的设计【课堂活动1】1、提出问题：“奔跑吧兄弟”节目中关于“鸡兔同笼”问题，鸡兔同笼：30只头、88条腿请学生以小组为单位，通过讨论来分析并设计出合理的算法。算法其实就是你所有解题的步骤集合在一起，接下来我们用一个小组活动，大家来探讨一下如何设计算法，我们来完成一个小活动，让大家了解如何设计算法。当时“奔跑吧兄弟”里面有这样一个问题，很有意思，当时我也研究半天这道题，才算出来。就是鸡兔同笼问题，共有30个头，但是只有88条腿，问你，鸡有多少只，兔子有多少只。大家知不知道这道问题怎么解答。后来才发现原来就是一道小学数学题。谁有没有解决问题的方法，把你的解决问题的步骤说出来小组讨论一下，看你第一步干什么？第二步干什么？小组活动：思考并讨论派组长阐述算法的设计过程2、对学生的回答进行归纳总结。3、教师阐述解题步骤刚才同学说的步骤其实就是这道题的算法，但是大家知道解决同一个问题可以有不同种方法，刚才两个组可能用到的方法就是不一样。大家能不能在保证合理正确的前提下，找到最简单的方法。大家现在讨论一下，刚才那两组同学那个算法更加简单，或者说你有更好的方法，如果没有，我给大家说一下算法，大家看是不是会更简单一些。先把所有的动物都看成2条腿，88条腿就一共有44只动物，多出了14只动物其实就是兔子的只数，再用30减去14 等于16就是鸡的只数。当你把解决问题的步骤分别罗列出来之后，其实你就找到了解决问题的方法也就是设计出了算法。认真听讲三、算法的表达：流程图【课件展示】1、流程图中常用的符号：2、阐述流程图中符号元素的含义刚才这个问题，你用你自己的语言来描述清楚，因为他的算法步骤比较少，那如果像是步骤比较多的情况下，你要想用语言来描述出来可能就比较困难，那有没有更好，更加直观形象的方法来描述我们的算法，实际上我们描述算法除了自然语言之外还有一种方式也就是流程图，因为它能够直观形象的表述出我们的算法。下面就让我们来研究如何利用流程图来表述我们的算法，大家来看一下如何用流程图来表述算法，首先我们需要了解一下这个流程图重要的图形元素，流程图常用的符号都有哪些？首先程序开始呢，我们要用到的是起止框，起止框用圆角矩形来表示，接下来呢，我们的每一个步骤都写在矩形框里，这个矩形框就叫做处理框，然后当你设计需要判断的时候，我们就需要画在判断框里，这个判断框是菱形框，同时大家需要注意一个问题，需要判断的话，会出现多个可能性，比如判断的结果“是”的情况下，我们该怎么办，“否”的情况下，我们该怎么办，所以判断框应该有两条出路，两个结果是或者不是。接下来如果你设计到计算机处理问题，可能往计算机中输入数据或者输出数据，那么我们就需要把它写在输入输出框，用户输入输出时使用。最需要大家注意你的步骤是有顺序的，不能调换顺序，如何体现顺序呢，就把每个步骤用箭头来连接，箭头的方向代表算法的顺序。这样我们把这些图形元素结合在一起，根据你的需要构成了我们的流程图。观看课件，并且认真听教师讲授。认真听讲【课堂活动2】1、提出问题：利用计算机计算10000以内奇数的和，并画出流程图。2、用自然语言描述解题步骤3、学生思考讨论并绘制出“10000以内奇数的和”流程图。4、展示学生的流程图并加以点评。那下面，我们来看这道问题，我们一起来完成这个小组活动。如何利用流程图来描述算法，计算10000以内的奇数和，那么先请同学们讨论一下，说出解决这道题都需要那些步骤。那现在我是用自然语言来描述最关键的步骤，那大家能不能用流程图来表示。下面请同学们以小组为单位，来画出流程图，请同学们用Word来绘制流程图，5分钟时间，看哪组最先完成，请同学们展示一下，并说出你的步骤。我们程序开始和结束，第一步画在起止框里，刚才同学们说得很好，我们再来总结一下。小组活动：请同学们以小组为单位，思考并讨论通过word来画出10000以内奇数的和算法流程图思考并讨论派组长阐述算法的设计过程各组作品展示、评价5、教师归纳总结绘制“10000以内奇数的和”流程图的基本步骤提示大家，我们需要计算10000以内的奇数和，如果想利用计算机来算，首先定义一个变量来存放奇数，所以我先给大家一个提示。第一步我们就要定义一个变量X，用它来放奇数，奇数的初始值为1，首先X=1，那么第二步呢？我们需要定义一个变量放什么呢？奇数和，奇数和初始值为0。下一步我们要干什么呢？要计算10000以内的奇数和，是不是判断什么？超过10000还求和吗？不求和，第三步判断奇数是否在10000以内，所以需要判断。第四步就该求和了，怎样求和呢？奇数和为0，现在奇数为1，改什么样的式子加上1？C=C+X就求出新的和，当奇数=1时，和为1.那下一步找到下一个奇数，把它加在我们的和上。下一个奇数怎么能得到呢，现在奇数为1，+1？+2？X=X+2。第六步，我们要重新回到判断，看满足什么条件，再重新进行一次什么？回到第三步，看X还是不是小于10000，如果是继续计算这个奇数与原来奇数的和，重复第三步到第六步。指