算法的描述与设计教案

1-2节 算法描述与设计 第2课时一、 【教学目标】1、知识与技能（1）了解算法的定义及其表达方法；（2）认知流程图的六种基本符号；（3）理解计算机解决问题的一般过程。2、方法与过程（1）理解用不同的表达方法描述算法的优缺点；（2）掌握用流程图描述简单的算法。3、情感态度和价值观以生活中的实例引入算法，激发学生的学习兴趣，培养学生的主动探究能力。二、 重点难点（一）教学重点1、 算法的定义；2、算法的三种表达方法；3、流程图的六种基本符号；4、用流程图描述简单的算法。（二）教学难点5、算法的描述（三种）；6、用流程图描述算法。三、教学环境1、教材处理通过物理学中的实例了解算法的概念和算法的描述方法掌握用计算机解决实际问题的一般步骤。用多媒体教学网开展教学；用“先自主探究，后教学指导”的方法进行教学。2、所需软件：学生机要安装VB6.0或以上版本。3、教学方法：任务驱动法学时：1学时四、教学过程教学内容预期目标导入：一、对算法的初步了解1一个简单的物理问题：书中例6-1-1：求物体在恒力作用下的加速度。根据在物理课中学过的知识，要解决这个问题有多种方法：（学生讨论）方法一：a) 测量出物体的质量m、拉力F和滑动摩擦力fb) 将测量所得的数据输入计算机c) 根据牛顿第二定律F-f=m*a，计算出加速度ad) 输出所得的结果方法二：a) 测量出物体从静止开始移动的距离s、时间tb) 将测量所得的数据输入计算机c) 利用公式：s=a*t*t/2计算出加速度ad) 输出所得的结果2算法的定义教师：这种为解决某一问题而设计的确定的有限的步骤称为算法。二、算法的描述要把解决问题的步骤表达出来，有多种方法可以表达算法。学生自学讨论：1用自然语言表达用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表示出来。优点：容易理解缺点：书写较烦、不确定性、对复杂的问题难以表达准确、不能被计算机识别和执行课堂练习1：任务一：求出两个数的和。 计算机处理的具体步骤为：输入两个加数num1、num2；将两数相加并将求出的和赋给某一个变量sum;显示运算结果sum。2用图形符号表达用图形符号表达算法必须要有一组规定统一、含义确定的专用符号。常用的“流程图”所用的基本符号图形符号符号名称说明流线起始、终止框表示算法的开始或结束起始框：一流出线终止框：一流入线输入、输出框框中标明输入、输出的内容只有一流入线和一流出线处理框框中标明进行什么处理只有一流入线和一流出线判定框框中标明判定条件并在框外标明判定后的两种结果的流向一流入线两流出线（T和F）但同时只能一流出线起作用流线表示从某一框到另一框的流向连接圈表示算法流向出口或入口连接点一条流线优点：直观、形象缺点：不能被计算机识别和执行课堂练习2：任务二：求出两个数的和。3用伪代码描述算法课堂练习3：任务三:判断一个四位数的年份是否为闰年。学生活动：算法分析：我们知道，如果2月是28天，则这一年是平年；如果是29天，则这一年是闰年。判断闰年的条件是：如果该年份能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除，则该年为闰年。算法描述（伪代码）：输入年份yIF y能被4整除 THENIF y 不能被100整除 THEN输出“是闰年”ELSEIF y 能被400整除 THEN输出“是闰年”ELSE输出“不是闰年”END IFEND IFELSE输出“不是闰年”END IF 用计算机能理解和执行的程序设计语言把算法表示出来，然后把程序输入到计算机并执行，计算机才能按照预定的算法去解决问题。不同类型的计算机能够识别的指令和语言不尽相同，即使对同一种计算机语言，不同类型的计算机对该语言的解释程序也有差异。因此，用程序表示算法时，必须按照程序设计语言适用某类计算机的具体规定来进行。三、用计算机解决问题的一般过程使用计算机解决一个问题，一般包括四个过程学生自学完成1需求分析“需求分析”是指对要解决的问题进行详细的分析，弄清楚问题的要求，包括需要输入什么数据，要得到什么结果，最后应输出什么。“需求分析”就是确定要计算机“做什么”。2设计算法弄清楚要计算机“做什么”后，就要设计计算法，明确要计算机“怎么做”解决一个问题，可能有多种算法。例如，数学题常常有“一题多解”。这就是说，解决一个问题的算法可能不止一种。这是，应该通过分析、比较、挑选一种最优的算法。3编写程序计算机只能接受并执行计算机程序设计语言编写的程序。当我们为解决一个问题确定了算法后，还必须将该算法用计算机程序设计语言编写程序。这个过程成为“编码”或“编程”。4上机调试与维护编写完成的程序，不一定完全符合实际问题的要求，还必须在计算机上运行这个程序，排除程序中可能出现的错误，才能得到结果。这个过程称为“上机调试”。即使是经过调试的程序，在使用一段时间后，仍然会被发现错误或不足之处。这就需要对程序做进一步的修改，使之更加完善。这个过程称为“维护”。在实际解决问题时，上述四个步骤可能会根据不同的问题有所侧重。引入物理学中的例子，激发学生的学习兴趣，有助于学生理解算法的概念引导出算法的概念介绍三种算法的表达方式，并对它们进行比较，分析优缺点。给出流程图的基本符号，对其功能和使用 情况加以说明，以便今后在具体运用中的正确使用。给出流程图的作法，通过详细的解释说明使学生初步掌握流程图的使用和基本画法。了解计算机解决问题的一般过程，为今后用编程解决实际问题打下基础。作业布置：小明是小学一年级学生，请你为他设计一个小程序，专门用来练习加法运算。具体讲就是让计算机产生两个整数并组成加法竖式，再从键盘输入一个结果数，最后让计算机来判断结果是否正确。板书设计：1-2节 算法描述与设计一、对算法的初步了解1一个简单的物理问题：方法一：方法二：2算法的定义二、算法的描述1用自然语言表