《算法与程序设计》课堂教学教材组织方案.doc

算法与程序设计课堂教学教材组织方案一课堂教学教材组织方案简介算法与程序设计是高中信息技术课程的选修模块之一。通过本课程的学习，让学生体验算法思想、了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用，并能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。本书强调了算法基本概念的学习，教材从各种简单的算法实例着手，通过算法执行流程体验，加深同学对算法基本概念的理解和自己动手设计算法解决身边简单问题能力的培养。全书共分五章，前两章注重理论基础，后三章侧重实践操作。第一、二章是算法基本概念和简单的算法实例。第三章是面向对象程序设计的基本知识，第四章是面向对象程序设计方法初步，第五章则是算法实例的程序实现。为了便于教师在教学实际工作中合理组织教学，更好地运用教材，激发学生的学习兴趣，培养学生良好的信息素养，充分体现标准的要求。同时，考虑到各地计算机不同的硬件设备、学生的实际应用能力和课时数等情况，提出三种教材组织方案建议，供大家选择。方案二：32课时，适用对象是多媒体教学设备较好，学生基础一般的学校或班级。在教学上着重基本知识的学习和基本技能的训练。要求掌握、理解算法的基本概念，能用自然语言或流程图描述解决简单问题的算法，特别是三种执行控制模式的流程图表示方法，初步掌握用面向对象程序设计语言VB实现算法。本方案与方案一不同之处主要是强调基本概念、基本知识、基本技能的掌握和应用，在具体内容方面，增加基本知识的综合练习，减少了以下内容：1） 2.2节解析算法中例5圆内正方形砖块的块数计算；2） 2.2节实践体验活动设计计算圆环宽度的算法；3） 5.2节解析算法的程序实现中计算圆内正方形砖块数的实践体验活动；4） 5.5节递归算法实例及程序实现；二课堂教学教材组织方案介绍（二）方案二介绍1、课堂教学知识点与教材章节对照表：序号活动名称课程章节课时1活动1.1用计算机解决问题的过程1.1使用计算机解决问题的一般过程1.2确定解决问题的方法1.3把解决问题的方法步骤化12活动1.2认识算法1.4.1 算法的概念1.4.2 算法的表示1.4.3 变量和变量的用途13活动1.3 算法的三种不同执行模式1.4.3 变量和变量的用途1.4.4 算法的执行流程14活动2.1枚举算法2.1.1 什么是枚举算法2.1.2 枚举算法举例25活动2.2解析算法2.2.1 什么是解析算法2.2.2 解析算法举例26活动2.3排序算法2.3.1 什么是排序2.3.2 冒泡排序2.3.3 选择排序算法27活动2.4查找算法2.4.1 什么是查找2.4.2 顺序查找2.4.3 对分查找18活动2.5算法实例综合活动第二章“本章练习”活动19活动3.1一个简单的面向对象的应用程序（计算圆的面积程序）3.1.1 对象3.1.2 类3.1.3 事件和事件处理3.2.1 进入VB程序设计环境3.2.2 设计应用程序界面3.2.3 编制事件处理的代码3.2.4 应用程序的试运行和保存210活动3.2设计一个应用程序简单模拟电路的VB程序第三章“实践体验”活动4.3.1 赋值语句4.3.2 选择语句（行IF语句）1序号活动名称课程章节课时11活动4.1 设计一个猜数游戏的VB程序第三章 “本章练习”活动4.1.1 基本数据类型4.1.2 常量4.1.3 变量4.1.5 常用的标准函数（val(x)、Sqr(x)、Timer()）4.2.1 算术类基本运算符4.2.2 关系类基本运算符（、=、=、）4.2.4 表达式（算术表达式、关系表达式）212活动4.2编制一个求三解形面积的VB程序第三章“实践体验”活动4.2.3 逻辑类基本运算4.2.4 表达式（逻辑表达式）113活动4.3 编制一个计算一元二次方程实数根的程序4.3.2 选择语句（块IF语句）4.3.2“实践体验”活动114活动4.4 编制求正数A算术根近似值的程序4.3.3 循环语句（For语句）4.3.3“实践体验”活动4.3.4 注释115活动4.5加密与解密第四章“本章练习”活动116活动5.1 枚举算法的程序实现5.1 枚举算法的程序实现217活动5.2解析算法的程序实现5.2 解析算法的程序实现218活动5.3计算数据的平均值的程序4.1.4 数组变量4.3.3 循环语句4.4.1 事件处理过程219活动5.4 排序算法的程序实现4.4.2 函数5.3 排序算法的程序实现220活动5.5查找算法的程序实现5.4 查找算法的程序实现121活动5.6 设计一个“9选3”猜数字游戏程序第五章 综合探究活动222活动5.8设计一个简单的袖珍计算器第五章练习132课时2、方案二实施纲要活动1.1用计算机解决问题的过程【课程章节】 1.1 使用计算机解决问题的一般过程 1.2 确定解决问题的方法 1.3 把解决问题的方法步骤化【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 了解使用计算机解决问题的一般过程2） 学会使用示意性程序表示算法步骤【教学重点】1） 掌握使用计算机解决问题三个阶段2） 使用示意性程序表示算法步骤【教学难点】1） 使用示意性程序表示算法步骤【教学步骤】1） 从学生感兴趣的计算机应用问题入手，使学生了解使用计算机解决问题的基本过程，重点掌握计算机如何处理问题过程。如电梯是如何工作的？（当有一个人按和多个人按的不同情况处理）。计算机如何下五子棋？2） 通过文件复制、简单文字处理等操作，教师介绍系统软件和应用软件的作用，使学生明白计算机如何处理问题的过程；3） 提出“用铁丝制作一个矩形框”，给定S和L，计算高h和宽w问题；a)分析方法b)解决问题步骤化c)使用示意性程序表示4） 问题与练习活动1.2 认识算法【课程章节】 1.4.1 算法的概念1.4.2 算法的表示1.4.3 变量和变量的用途【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 理解算法的概念2） 掌握使用自然语言和流程图描述算法的表示方法3） 了解变量和变量的用途【教学重点】1） 算法具有的特征2） 使用流程图形式表示算法【教学难点】1） 使用流程图形式表示算法【教学步骤】1） 提出问题：如何把解题的方法转换成计算能完成的操作步骤呢？例如：“用铁丝制作一个矩形框”，示意性程序P的处理步骤的全体就构成了解决这一个问题的算法；2） 导入算法的概念，对算法的特征加以解释说明；a)有穷性b)确定性c)能行性d)有0个或多个输入e)有一个或多个输出3） 使用流程图形式表示算法a)各常用构件表示的使用b)变量和变量的用途c) “用铁丝制作一个矩形框”的流程图表示4） 用自然语言形式描述5） 算法执行过程体验6） 其它问题的算法描述活动1.3 算法的三种不同执行模式【课程章节】 1.4.3 变量和变量的用途1.4.4 算法的执行流程【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 理解变量和变量的用途2） 理解顺序、选择、循环三种执行模式【教学重点】1） 变量的用法2） 计数器与累加器的作用3） 顺序、选择、循环三种不同执行模式【教学难点】1） 计数器与累加器的作用2） 三种不同的执行模式【教学步骤】1） 提出问题：计算数据算术平均值的算法；2） 算法分析，并使用流程图形式表示算法；3） 算法执行过程体验；4） 学生活动：计算正数个数和负数个数的算法体验5） 分析三种不同的执行模式6） 学生实践体验，完成活动评价；7） 问题与练习；活动2.1 枚举算法【课程章节】 2.1.1 什么是枚举算法2.1.2 枚举算法举例【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 掌握什么是枚举算法2） 学会用流程图形式，使用枚举算法解决简单问题【教学重点】1） 什么是枚举算法2） 使用枚举方法来设计算法【教学难点】1） 枚举算法2） 枚举范围的确定【教学步骤】1） 从公安机关审查案件的方法引出枚举算法；2） 提出问题：一份被涂抹单据的数字推算；a)分析问题；b)确定算法；c)用流程图描述算法3） 算法执行过程体验；4） 理解、体会、掌握枚举算法，如何找出所有可能解而不遗漏、不重复；5） “包装问题”：a)分析问题；b)确定算法；c)用流程图描述算法6） 算法执行过程体验；7） 实践体验活动“直角三角形边长问题的算法”；8） 完成活动评价9） 问题与练习活动2.2 解析算法【课程章节】 2.2.1 什么是解析算法2.2.2 解析算法举例【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 掌握什么是解析算法2） 学会用流程图形式，使用枚举算法解决简单问题【教学重点】1） 什么是解析算法2） 使用解析方法来设计算法【教学难点】1） 解析算法2） 解析算法公式的确定【教学步骤】1） 从表示问题与结果的公式引出解析算法；2） 提出问题：计算n个电阻并联后的总阻值；a)分析问题；b)确定公式；c)用流程图描述算法3） 算法执行过程体验；4） 理解、体会、掌握解析算法；5） “储蓄问题”：a)分析问题；b)确定公式；c)用流程图描述算法6） 算法执行过程体验；7） 完成活动评价8） 问题与练习活动2.3 排序算法【课程章节】 2.3.1 什么是排序2.3.2 冒泡排序2.3.3 选择排序算法【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 掌握两种排序算法【教学重点】1） 两种排序算法过程【教学难点】1） 两种排序算法过程【教学步骤】1） 从体育比赛积分排名引出排序；2） 提出问题：有一组存储在数组中数据要求按递增顺序排序；a)分析问题；b)确定方法（冒泡算法）；c)用流程图描述算法3） 算法执行过程体验；4） 理解、体会、掌握冒泡算法；5） 问题与思考：如何改进，减少交换的次数？引出选择排序算法；6） 选择排序算法：a)选择排序算法；b)用流程图描述算法7） 算法执行过程体验选择排序算法；8） 问题与练习活动2.4 查找算法【课程章节】 2.4.1 什么是查找2.4.2 顺序查找2.4.3 对分查找【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 掌握两种查找算法【教学重点】1） 两种查找算法【教学难点】1） 对分查找过程【教学步骤】1） 从社保卡为什么能帮助病人快速挂号、付费？如何在图书馆快速寻找自己需要借阅的图书等问题引出查找；2） 顺序查找的方法；用流程图描述算法3） 算法执行过程体验顺序查找；4） 对分查找算法：用流程图描述算法5） 算法执行过程体验对分查找；6） 两种查找效率比较7） 实践体验活动“验血问题”8） 完成活动评价9） 问题与练习活动2.5 算法实例综合活动【课程章节】 第二章“本章练习”活动【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 复习、巩固枚举、解析算法2） 排序算法改进【教学重点】1） 掌握用计算机解决简单问题的算法【教学难点】1） 根据问题，能够找到正确的算法【教学步骤】1） 纸币问题；2） 三角形问题；3） 单据问题；4） 问题与练习活动3.1 一个简单的面向对象的应用程序（计算圆的面积程序）【课程章节】 3.1.1 对象 3.1.2 类 3.1.3 事件和事件处理 3.2.1 进入VB程序设计环境 3.2.2 设计应用程序界面 3.2.3 编制事件处理的代码 3.2.4 应用程序的试运行和保存【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 理解面向对象程序设计的基本思想、方法2） 熟悉对象、属性、事件、事件驱动等概念3） 了解VB的程序设计开发环境4） 完成一个简单应用程序的设计（界面设计、代码编制、运行调试、文件保存）【教学重点】1） 掌握面向对象程序设计的基本思想、方法2） 熟悉对象、属性、事件、事件驱动等概念3） 完成一个简单应用程序设计的全过程【教学难点】1） 面向程序设计的基本思想、概念、方法2） 控件属性的设置3） 程序代码的编制与调试运行【教学步骤】1） 从windows操作系统、应用程序入手学习对象、事件、事件驱动等概念，了解面向对象程序设计的基本思想；2） 设计一个简单的面向对象的程序（计算圆的面积）。先演示应用程序，分析应用程序界面设计，再学习使用VB来实现应用程序。在课堂设计时，可一边讲解VB程序设计的开发环境（开发环境界面介绍、对象窗口、控件的使用、控件属性的设置、事件处理代码的编制）、一边完成“计算圆的面积”程序设计。VB提供的控件有许多，在本课只先学习文本框、标签、命令按钮三个控件的使用，控件的属性也只先学习常用的内容、颜色等属性的设置，但使用和设置的一般方法要讲解清楚。事件处理的代码可由教师直接提供，在以后课程再详细学习，但要使学生理解对象的属性可以直接设置，也可以由程序来设置。3） 程序的运行、调试和保存4） 类的学习和控件其它一些属性的意义；5） 修改程序，增加功能计算出圆的周长；6） 问题与练习。活动3.2 设计一个应用程序简单模拟电路的VB程序【课程章节】 第三章“实践体验”活动 4.3.1 赋值语句 4.3.2 选择语句（行IF语句）【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 巩固、掌握面向对象程序设计的基本思想、方法2） 熟悉VB程序设计开发环境3） 掌握控件的使用、属性设置、事件处理过程设计4） 赋值语句、行IF语句5） 掌握程序的运行调试、文件保存【教学重点】1） 制作简单形状的对象2） 掌握编制简单事件处理过程代码的方法3） 赋值语句、IF语句【教学难点】1） 应用程序各对象的制作2） 处理代码的编制【教学步骤】1） 演示编制完成的简单电路应用程序；2） 分析应用程序界面设计，13个对象，填写控件属性设置表；3） 分析事件处理过程设计，画出过程流程图，窗体Form1加载时，开关初始状态、小灯状态，点击“开关”，触发事件，根据开关当前的状态重新设置开关状态小灯状态；4） 编制程序代码，掌握赋值语句、IF条件判断语句，其它知识点在后面课程详细学习；5） 完成应用程序设计；6） 活动评价；7） 问题与练习。活动4.1 设计一个猜数游戏的VB程序【课程章节】 第三章 “本章练习”活动 4.1.1 基本数据类型 4.1.2 常量 4.1.3 变量 4.1.5 常用的标准函数（val(x)、Sqr(x)、Timer()） 4.2.1 算术类基本运算符 4.2.2 关系类基本运算符（、=、=、） 4.2.4 表达式（算术表达式、关系表达式）【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 掌握VB程序设计的开发过程2） 掌握VB语言的基本数据类型、基本算术运算符和关系运算符、算术表达式和关系表达式3） 掌握如何编制事件处理过程代码【教学重点】1） VB的基本数据类型2） 基本算术运算符和关系运算符3） 算术表达式【教学难点】1） 数据的基本类型2） 正确编制事件处理的程序代码【教学步骤】1） 演示编制完成的“猜数游戏”应用程序；2） 分析应用程序界面设计，确定使用哪些控件，并填写控件属性设置表；3） 分析事件处理过程设计，画出过程流程图。Form1窗体加装事件、命令按钮单击事件、文本框键盘输入事件；4） 编制程序代码，掌握常量、变量、数据基本类型、基本算术运算符、基本关系运算符、算术表达式；5） 完成应用程序设计；6） 问题与练习。活动4.2 编制一个求三解形面积的VB程序【课程章节】 第三章“实践体验”活动 4.2.3 逻辑类基本运算 4.2.4 表达式（逻辑表达式）【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 巩固VB程序设计的开发全过程2） 巩固控件的使用、属性的设置3） 巩固VB语言的基本数据类型、基本运算、表达式4） 逻辑类基本运算和逻辑表达式【教学重点】1） 巩固掌握VB程序设计的全过程、运用所学知识完成一个完整的VB应用程序【教学难点】1） 构成三角形三条边的条件判断【教学步骤】1） 学习逻辑类基本运算和逻辑表达式2） 演示编制完成的求三角形面积的应用程序；3） 学生分析应用程序界面设计，填写控件属性设置表；4） 学生分析事件处理过程，画出过程流程图；5） 学生独立完成应用程序设计；6） 活动评价；7） 问题与练习。活动4.3 编制一个计算一元二次方程实数根的程序【课程章节】 4.3.2“实践体验”活动 4.3.2 选择语句（块IF语句） 【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 巩固VB程序设计的开发全过程2） 巩固控件的使用、属性的设置3） 巩固VB的基本数据类型、基本运算、表达式4） 块IF语句结构【教学重点】1） 块IF语句结构2） 将数学表达式正确表示成VB中的算术表达式【教学难点】1） 块IF语句结构2） 将数学表达式正确表示成VB中的算术表达式【教学步骤】1） 提出问题：已知一元二次方程ax2+bx+c=0系数a、b、c，如何计算方程的实数根；2） 分析数学解题过程：a)若a=0，则不是一元二次方程；b)计算d=b2-4ac；c）若d0，则方程有两个实数根，若d=0，则方程有重根。 若d0，方程无实数根；3） 画出程序流程图；4） 学习块IF语句，完成程序的选择流程；5） 将数学表达式正确表示成VB的算术表达式；6） 演示编制完成的“求解一元二次方程”的应用程序；7） 学生分析应用程序界面设计，填写控件属性设置表；8） 学生分析事件处理过程，完成应用程序设计；9） 活动评价；10） 问题与练习活动4.4 编制求正数A算术根近似值的程序【课程章节】 4.3.3 循环语句（For语句） 4.3.3“实践体验”活动 4.3.4 注释【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） For循环语句2） 求正数A算术根近似值的程序【教学重点】For循环语句【教学难点】For循环的理解、循环次数的控制【教学步骤】1） 提出问题：“均除法”计算正数A的算术根；2） “均除法”算法：Xi+1= i=0,1,2,3近似值的初始推测值X0可以是任何数，例如2，重复计算n次后的结果Xn是正数A的算术根的近似值；3） 画出程序流程框图；4） 学习For循环语句；5） 演示编制完成的“计算正数A算术根的近似值”的应用程序；6） 学生分析应用程序界面设计，填写控件属性设置表；7） 学生分析事件处理过程，完成应用程序设计；8） 活动评价；9） 问题与练习。活动4.5 加密与解密【课程章节】 第四章“本章练习”活动【建议学时】 1 课时。 【教学目标】1） 巩固For循环语句2） 字符串函数使用3） 字符转换ASCII函数、ASCII转换字符函数【教学重点】1） 巩固For循环语句2） 字符串函数3） 字符转换ASCII函数、ASCII转换字符函数【教学难点】1） For循环语句2） 函数的使用【教学步骤】1） 提出问题：一份加密电报的破译；2） 信息加密的方法；3） 信息解密的方法；4） 演示编制完成的“加密与解密”的应用程序；5） 学生分析应用程序界面设计，填写控件属性设置表；6） 学生分析事件处理过程，完成应用程序设计；活动5.1 枚举算法的程序实现【课程章节】 5.1 枚举算法的程序实现【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 巩固For循环结构2） 理解怎么用来实现解决简单问题的枚举算法【教学重点】1） 枚举算法的程序实现2） 枚举范围的确定【教学难点】在枚举时到既不遗漏任何一个解，也不重复和扩大罗列的范围【教学步骤】1） 提出问题：“变形金刚装箱方案”；2） 演示“变形金刚装箱方案”的算法流程（Flash动画）；3） 演示编制完成的VB程序；4） 详细分析算法流程和界面设计要求，画出程序流程框图、填写控件属性设置表；5） 编写VB程序； 6） 提出“变形金刚装箱改进方案”的要求，并分析如何修改算法；7） 学生实践体验活动：完成变形金刚装箱的改进方案8） 学生实践体验活动：单据中被涂抹的数字推算9） 学生分析应用程序界面设计，填写控件属性设置表；10） 学生分析事件处理过程，完成应用程序设计；11） 完成活动评价；12） 问题与练习。活动5.2 解析算法的程序实现【课程章节】 5.2 解析算法的程序实现【建议学时】 2 课时。 【教学目标】理解怎么用来编制解决简单问题的解析算法的应用程序，并在计算机上实现【教学重点】1） 解析算法的程序实现2） 正确描述计算的过程【教学难点】找到正确的计算公式【教学步骤】1） 提出问题：“计算并联电阻总阻值”；2） 演示“计算并联电阻总阻值”的算法流程（Flash动画）；3） 演示编制完成的VB程序；4） 详细分析算法流程和界面设计要求，画出程序流程框图、填写控件属性设置表；5） 编写VB程序； 6） 提出 “储蓄顾问”；7） 学生尝试根据算法流程动画和结果程序演示，完成“储蓄顾问”；8） 学生实践体验活动：完成储蓄问题改进程序9） 学生分析应用程序界面设计，填写控件属性设置表；10） 学生分析事件处理过程，完成应用程序设计；11） 完成活动评价；12） 问题与练习。活动5.3 计算数据的平均值的程序【课程章节】 4.1.4 数组变量 4.3.3 循环语句 4.4.1 事件处理过程【建议学时】 2 课时。 【教学目标】1） 数组变量的定义、使用2） 过程与函数3） 常用对象的常见事件处理【教学重点】1） 一维数组变量的使用2） 常用对象的常见事件处理【教学难点】1） 循环与一维数组结合应用2） 各控件对象的处理事件过程【教学步骤】1） 学习使用一维数组；a)将数组的元素求和；b)求数组的最大数；2） “物不知数”问题 Do While 循环3） 提出问题：设计一个应用程序，计算一批输入数据（不超过500个）的平均值，要求能显示：a)每次输入的数据；b)已经输入的数据个数；c)输入出计算得到的平均值；d)输出已经输入的数据列表。4） 根据题意，设计应用程序界面，填写控件属性设置表；5） 分析各事件，写出事件处理过程、画出程序流程图；6） 完成程序设计；7） 问题与练习。活动5.4 排序算法的程序实现【课程章节】 4.4.2 函数5.3 排序算法的程序实现【建议学时】 2课时。 【教学目标】1） 巩固一维数组2） 函数的使用3） 理解怎么用来实现简单问题的排序算法【教学重点】1） 选择排序算法、冒泡排序算法2） 算法的程序实现【教学难点】排序算法