高中信息技术-算法与算法的描述教学设计学情分析教材分析课后反思

-2-一、基本信息学校课名算法和算法的描述教师姓名学科（版本）信息技术选修一算法与程序设计章节第一章第二节学时45分钟年级高二二、教学目标知识与技能：让学生理解什么是算法以及算法的有关特征，学会利用自然语言、流程图来描述算法。过程与方法：引导学生积极思考和分析问题，理解和熟悉自然语言、流程图清晰描述解决问题的过程，确定算法的概念，掌握利用自然语言、流程图描述算法的方法。情感态度与价值观：让学生通过具体问题的解决过程，知道算法对于问题解决、程序设计的重要性和意义。通过对具体算法的描述，提高分析问题、及解决问题的能力，培养严谨的思维习惯。三、学习者分析学习对象是高二的学生，通过高一的学习，具备一定的知识积累，能够对相关的问题进行思索、分析和解决，但在传统的教育影响下，不善于思考、发现问题，缺乏合作协作学习能力，同时对算法的相关概念比较陌生，基础相对欠缺。在《数学》必修3中“算法”部分的学习更驱使学生有尝试的欲望，同时也对“程序”具有好奇心。本节课通过程序的演示让学生领悟程序的作用，进而知道算法的设计的重要性，学会分析问题，能自己进行设计算法。四、教学重难点分析及解决措施教学重点：通过具体例子设计算法，把解决问题的方法步骤化，如何用流程图描述算法。教学难点：表述解决问题的步骤，即算法的描述与表示，流程图描述算法的方法。解决措施：通过教师讲解，学生完成任务，不断强化重点和难点知识，提高学生的认知水平。五、教学设计教学环节起止时间（’”-’”）环节目标教学内容学生活动媒体作用及分析导入课题0’0”-5’0”引入课题猎人过河分析问题形象生动学习新课6’0”-20’0”完成学习目标算法的定义及特征算法的描述方法完成任务形象、提高学生兴趣课堂活动21’0-40’0”突破重难点算法特征算法描述完成课堂活动提高学生的学习兴趣巩固练习41’0”-45’0”检测学习情况选择题回答问题形象直观六、教学流程图教学环节教师活动学生活动设计理念创设情景引入新课【问题一】：有一个牧羊人带着一头羊,一只狼和一颗大白菜准备过河,他找到一只很小的船,每次只能带一样东西过去,可是如果让狼与羊单独在一起,狼会吃羊,让羊与白菜单独在一起,羊会吃白菜，牧羊人应如何过河？要求：现在请同学们来设计一个方案,把3样东西安然无恙的带过河。学生按小组讨论，设计过河的方案。过河的方案:第一步：人和羊过河，人返回，留下羊；第二步：人和狼过河，人和羊返回，留下狼；第三步：人和菜过河，人返回，留下菜；第四步：人和羊过河。通过对问题一的方案设计，引起学生的学习积极性，让学生很快的进入学习状态。算法的概念教师针对问题一的过河方案，提出以下问题：问题1：这个方案总共有多少步？问题2：刚才同学们把第二步和第三步可以改变先后顺序，其它顺序还能不能颠倒，比如说：第一步先过狼？问题3：通过以上例子，我们能不能总结出什么是算法？教师小结算法的概念：算法就是解决问题的方法和步骤，而且步骤是有限的。在以后的编程中也要记住了，有些步骤是可以颠倒的，不影响程序的结果；但是有些一但颠倒了那最终的结果也就全变了。学生回答教师的问题，通过问题的回答，总结出算法的概念：算法就是解决问题的方法和步骤。通过4个问题的设置，基本上把算法的概念引导出来。把算法的概念与问题一紧密相连，可以使学生更好的理解算法的概念，加深印象。算法的描述问题4：在【问题一】中，我们是用什么来描述算法的？问题5：还有什么其他的方式吗？教师展示流程图的基本图形及其功能程序框名称功能开始/结束算法的开始和结束输入/输出输入和输出信息处理计算与赋值判断条件判断流程线算法中的流向演示【求两个自然数的最大公约数】算法的三种描述方式。三种方式各有优劣，让大家对三种进行比较。算法描述方式优势不足自然语言通俗易懂歧异性，语句太长，循环和分支难表达等流程图描述清晰简洁,不依赖计算机伪代码书写方便，格式紧凑，便于翻译由于语言种类多，不容易规范等学生回答：自然语言学生回答：流程图和伪代码的方式学生根据表格回顾流程图中的基本图形及其功能。学生根据【求两个自然数的最大公约数】算法的三种描述方式，说出哪一种方式更好，好在哪里，哪一种方式更不好，不好在哪里。算法的描述方式在数学模块中已经学习过，在本节课当中，主要是回顾。学生通过对三种方式的比较，总结出三种方式各自的优势与不足。算法的设计【问题二】：写出求1+2+3+4+5的一个算法（用自然语言描述）。在学生设计算法的过程中，指导学生完成。针对学生所用的设计算法，提出以下问题给学生思考：问题6：通过对问题二的算法的思考，你认为问题的算法是唯一的吗？问题7：对于同一个问题的不同算法，它们的效率一样的码？为什么？问题8：我们如何设计并选择一个好的算法呢？如何评价一个算法的好与坏？学生自主探索完成算法的设计在设计过程中，学生用到以下几种不同的算法：算法1：按照逐一相加的程序进行算法2：可以运用公式1+2+3+…+=直接计算算法3：按照累积相加的程序进行学生回答问题6-8问题二的设置，在于让学生通过实践，理解问题的算法不是唯一的通过问题的设置与回答，引出下一个教学环节，如何选择算法。算法的选择【问题三】：求两个自然数n，m的最大公约数。常用的有以下两种算法：同学甲的算法：（辗转相除法）同学乙的算法：（穷举法）任务：分别用两种算法对测试数据（9147485和5147480）进行测试，比较它们的运行时间。问题9：哪一种算法运行时间少？哪一种算法较好？为什么？教师小结：对于运行时间少的算法它的效率较高，我们在设计算法时，就选择运行时间少的算法。【问题四】：两个自然数n，m相乘，输出乘积的后三位数。常用的有以下两种算法：算法一:两个自然数相乘后取后三位。算法二：先取两个自然数的后三位，再取它们相乘的结果的后三位。教师提供两组测试数据：测试数据1：1212测试数据2：123456123456请同学用两组测试数据对两种算法进行测试，并汇报测试结果。问题10：算法乙在测试数据2时为什么会出错？哪一种算法较好？为什么？教师小结：在设计算法时，我们应根据问题的实际，从算法的运行时间与通用性两方面来考虑，选择一种效率较高的算法。学生对两种算法分别进行测试，从运行时间方面得出“辗转相除法”算法较好的结论。算法甲都可以很快得到结果，但算法乙在测试数据2时出错。问题三的提出主要是针对算法的时间效率；问题四的提出主要是针对算法的通用性；选择算法的标准是算法的效率高低及通用性如何。课堂小结教师小结：如何定义算法的概念？算法的描述有哪几种方式？如何判断一个算法的优劣？让学生思考反馈本节课所学的知识帮助学生形成系统的知识体系学情分析本节课的教学对象是高二年级学生，他们已具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。在本课前一节里，学生已基本掌握了用计算机解决问题的步骤等基础知识，为本节课的学习提供了良好的基础。在数学中已学过程序设计模块，对算法有一定的初步基础，学习了结构语言的三种结构，并能编写一些较简单的程序。但是学生对结构的掌握并不是很熟练，他们对编程存在一定的畏惧情绪。效果分析算法的概念比较抽象，难以理解，但我们可以将知识点巧妙地融入到游戏当中，寓乐于教，学生会感到亲切，教学效果更佳。游戏可以激发学生的学习兴趣，引导问题可以促使学生积极思考，更有利于对算法概念的理解，同时也为下一环节知识内容的学习作好准备。引导学生关注算法对生活的影响，促进学生学习的热情。强化解决问题的步骤和方法，让学生加深对概念的理解。从学生熟悉的生活、学习中举例说明，让学生对算法概念的理解更加容易让学生思考总结出算法的特征。培养学生的归纳分析能力充分调动学生的能动性，让学生主动学会知识。利用西沃教学助手，实时展示学生作业或作品，利用希沃教学辅助软件进行小组对抗，极大的调动了学生的学习积极性，这是比较新颖的。教材分析本节课是广东教育出版社出版的普通高中《信息技术选修１算法与程序设计》第一章第2节的部分教学内容，包括有算法的概念、描述算法的过程、算法的特征等。本章是全书的开篇和概述，而本节内容是本章的重要环节，是对前一节知识内容的进一步学习，也为后续章节的学习和开展多元化交流与合作做好必要的准备。算法与算法的描述——评测练习1、下列关于算法的特征描述不正确的是（）A、有穷性：算法必须在有限步之内结束B、确定性：算法的每一步必须有确切的含义C、输入：算法至少有一个输入D、输出：算法至少有一个输出2、以下不属于算法基本特征的是()A、可执行性B、确定性C、有穷性D、无限性3、介于自然语言和计算机语言之间的一种算法描述是()A、伪代码B、流程图C、高级语言D、VB程序设计语言4、图形符号“"在算法描述流程图中表示()A、算法的开始或结束B、输入输出操作C、处理或运算的功能D、用来判断条件是否满足需求5、在使用流程图描述算法中，表示变量的计算与赋值的符号框为()A、矩形框B、菱形框C、平行四边形框D、椭圆形框教学反思学校课名算法和算法的描述教师学科信息技术年级高二年级1.应用了哪种新媒体和新技术的哪些功能，效果如何？教学一体机：板中板课堂活动放大镜展台等。展台：展示学生的作业情况。提高了学生的学习积极性，有利于重难点的突破。2.在教学活动应用新媒体新技术的关键事件(起止时间（如：5'20''-10'40''），时间3-8分钟左右，每节课2-3段)，引起了哪些反思（如教学策略与方法的实施、教学重难点的解决、师生深层次互动，生成性的问题解决等）。本节课的教学设计充分考虑到学生在数学模块中对算法已进行了初步的学习，故对本节课的内容和数学模块中的算法进行了比较详细的研究，确定了本节的教学重点与难点，从这节课的教学过程来看，把握是比较到位的。对于算法的选择，在数学中并没有过于深入的讲解，本节课通过问题三和问题四的设置，可以让学生对此有较深入的理解，从课堂效果上来看，基本达到预定目标。本节课利用问题导学法进行教学，让学生对问题进行探究，有效的调动了学生的学习积极性。3.新技术应用于教学的创新点及效果思考(教学组织创新、教学设计创新等)。利用交互式电子大屏，创建课堂学习游戏活动，有力的提高了学生的学习积极性。利用展台，及时的对学生的作业进行展示和评判，提高了学生的学习效率，是学生更有效的突破重难点。4.对新技术的教学适用性的思考及对其有关功能改进的