高中信息技术人教中图版(2019)必修1 2.4常见算法的程序实现 说课稿001

高中信息技术人教中图版(2019)必修12.4常见算法的程序实现说课稿主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容是高中信息技术人教中图版(2019)必修1第2.4节“常见算法的程序实现”。本节课将引导学生学习如何将常见的算法思想转化为具体的程序代码，包括顺序结构、条件结构和循环结构等基本程序结构的实现方法。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的学习中已经接触了算法的基本概念和流程图的绘制，掌握了Python编程语言的基础语法。本节课将在此基础上，通过具体的实例让学生学会如何将算法思想转化为程序代码，进一步巩固和拓展学生的编程技能。教学内容涉及常见的排序算法（如冒泡排序、选择排序）、查找算法（如顺序查找、二分查找）等。核心素养目标分析本节课的核心素养目标包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面。具体目标如下：

1.信息意识：培养学生主动获取、评估和利用信息资源的能力，通过编程实现算法，提升对信息技术应用的敏感度和洞察力。

2.计算思维：训练学生运用逻辑推理、抽象概括等方法，分析问题、设计算法、编写程序，从而解决问题。

3.数字化学习与创新：鼓励学生在编程实践中积极探索，运用数字化工具和方法，创新性地解决实际问题。

4.信息社会责任：教育学生在使用信息技术时，遵守法律法规，尊重他人权益，培养良好的信息道德和行为习惯。重点难点及解决办法重点：理解和掌握常见算法的程序实现，包括排序算法和查找算法的编程实现。

难点：1.算法逻辑的理解与转化，即将算法思想有效转换为编程代码。

2.循环和条件结构在编程中的灵活应用。

解决办法：

1.通过案例分析，引导学生逐步分析算法的逻辑，使用流程图辅助理解算法步骤，再逐步过渡到代码实现。

2.使用实例代码演示，让学生观察算法实现的过程，强调代码中循环和条件结构的关键作用。

3.设计课堂练习，让学生在指导下亲自编写代码，实时反馈并纠正错误，加深对算法实现的理解。

4.开展小组讨论，鼓励学生相互交流编程经验，共同解决编程中遇到的问题，提高问题解决能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时步骤师生互动设计二次备课教学方法与策略采用讲授与案例研究相结合的教学方法，通过讲授介绍算法原理和编程概念，通过案例研究使学生理解算法的应用。设计编程实验和小组讨论活动，促进学生动手实践和交流互动。利用多媒体教学，如PPT和在线编程平台，直观展示算法实现过程，增强学生的学习体验。教学实施过程一、课前自主探索

教师活动：

1.发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括本节课的算法原理介绍和示例代码。

2.设计预习问题：围绕冒泡排序和选择排序的算法思想，设计问题引导学生思考如何转化为代码实现。

3.监控预习进度：通过在线平台跟踪学生的预习情况，及时了解学生的疑问和困难。

学生活动：

1.自主阅读预习资料：学生阅读算法原理和示例代码，理解排序算法的基本步骤。

2.思考预习问题：学生针对问题进行思考，尝试将算法思想转化为伪代码或初步的代码框架。

3.提交预习成果：学生将预习笔记和思考的成果上传至在线平台，供教师评估和反馈。

教学方法/手段/资源：自主学习法，信息技术手段（在线平台）。

作用与目的：帮助学生提前理解算法原理，为课堂学习打下基础，培养自主学习能力。

二、课中强化技能

教师活动：

1.导入新课：通过一个简单的排序实例，引出本节课的主题。

2.讲解知识点：详细讲解冒泡排序和选择排序的算法步骤和实现技巧。

3.组织课堂活动：设计编程实验，让学生在计算机上实际操作，实现排序算法。

4.解答疑问：对学生在实验过程中遇到的问题进行解答和指导。

学生活动：

1.听讲并思考：学生听讲并积极思考，理解排序算法的实现细节。

2.参与课堂活动：学生在计算机上实际编写代码，实现排序算法。

3.提问与讨论：学生针对实验中的问题进行提问，与同学和老师讨论解决方案。

教学方法/手段/资源：讲授法，实践活动法，合作学习法。

作用与目的：通过实际操作和讨论，帮助学生深入理解排序算法的实现，掌握编程技能，培养团队合作意识。

三、课后拓展应用

教师活动：

1.布置作业：布置实现其他排序算法（如插入排序）的编程作业。

2.提供拓展资源：提供在线课程和学术论文，供学生深入学习排序算法的应用。

3.反馈作业情况：及时批改作业，给出反馈和改进建议。

学生活动：

1.完成作业：学生独立完成编程作业，巩固排序算法的实现。

2.拓展学习：学生利用提供的资源，进一步学习排序算法的原理和应用。

3.反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习经验和不足。

教学方法/手段/资源：自主学习法，反思总结法。

作用与目的：通过作业巩固知识点，通过拓展学习提升认知，通过反思总结促进自我提升。知识点梳理1.算法的基本概念

-算法的定义：算法是一系列解决问题或执行任务的步骤。

-算法的特性：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。

-算法的设计原则：清晰、简洁、高效、可读性。

2.算法表示方法

-自然语言描述：用文字描述算法的步骤。

-伪代码：用类编程语言的符号表示算法的步骤。

-流程图：用图形表示算法的流程。

3.常见算法

-排序算法：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。

-查找算法：顺序查找、二分查找。

-其他算法：如递归算法、动态规划算法等。

4.冒泡排序算法

-基本思想：通过相邻元素的比较和交换，将待排序列中的元素按从小到大的顺序排列。

-实现步骤：

-从第一个元素开始，比较相邻两个元素的大小。

-如果第一个比第二个大（升序排序），交换它们的位置。

-对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。

-针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后已经排序好的元素。

-重复步骤1~4，直到排序完成。

5.选择排序算法

-基本思想：在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。

-实现步骤：

-从未排序序列中找到最小（大）元素，将其放到排序序列的起始位置。

-再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。

-重复步骤2，直到所有元素均排序完毕。

6.顺序查找算法

-基本思想：逐个检查数组中的元素，直到找到目标值或者到达数组末尾。

-实现步骤：

-从数据结构的首项开始，逐个检查每个元素。

-比较目标值和当前元素，如果相等则表示找到了目标值。

-如果没有找到目标值，则返回未找到的信号。

7.二分查找算法

-基本思想：在有序数组中，通过不断将待搜索区间分成两半并排除其中一半的方式，逐步缩小搜索范围。

-实现步骤：

-确定查找区间的上界和下界。

-计算中间位置mid。

-比较中间位置的元素与目标值，如果相等则查找成功。

-如果中间位置的元素大于目标值，则调整上界为mid-1。

-如果中间位置的元素小于目标值，则调整下界为mid+1。

-重复步骤2~5，直到查找成功或查找区间为空。

8.程序实现

-理解程序结构：顺序结构、选择结构、循环结构。

-掌握Python基本语法：变量、数据类型、运算符、控制语句等。

-熟悉编程环境：了解Python编程环境的基本操作，如安装、配置、运行程序等。

9.算法效率分析

-时间复杂度：分析算法执行的时间随输入规模增长的速度。

-空间复杂度：分析算法执行过程中所需的内存空间随输入规模增长的速度。

-常见时间复杂度：O(1)、O(n)、O(logn)、O(n^2)等。

10.算法优化

-优化策略：减少不必要的计算、减少数据访问次数、减少算法复杂度等。

-优化技巧：使用高效的数据结构、利用缓存、避免重复计算等。内容逻辑关系①算法概念与表示方法

-重点知识点：算法的定义、特性、设计原则，算法表示方法的分类。

-重点词汇：有穷性、确定性、可行性、输入、输出、自然语言描述、伪代码、流程图。

②常见算法及其实现

-重点知识点：排序算法（冒泡排序、选择排序）、查找算法（顺序查找、二分查找）的原理与步骤。

-重点词汇：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、顺序查找、二分查找。

③程序实现与效率分析

-重点知识点：程序结构（顺序结构、选择结构、循环结构），Python基本语法，算法效率分析（时间复杂度、空间复杂度）。

-重点词汇：顺序结构、选择结构、循环结构、变量、数据类型、运算符、控制语句、时间复杂度、空间复杂度。教学反思在完成本节课“常见算法的程序实现”的教学后，我深感教学过程中的得与失，以下是我对本次教学的一些反思。

首先，教学内容的设计上，我力求贴近学生的实际水平，从简单的冒泡排序和选择排序入手，让学生逐步理解算法的程序实现。通过课堂反馈来看，大部分学生能够跟上教学进度，对排序算法有了基本的认识。但我也发现，对于一些基础较弱的学生来说，课堂内容仍显得有些吃力。未来，我需要在教学中更多地关注这部分学生，适当放缓教学节奏，提供更多的辅导和帮助。

其次，在教学方法的运用上，我采用了讲授与案例研究相结合的方式，通过讲解知识点和实际操作相结合，让学生在实践中掌握算法的实现。从学生的实际操作来看，他们能够较好地将算法思想转化为程序代码。但同时，我也注意到在小组讨论环节，一些学生参与度不高，可能是因为他们对于编程还缺乏足够的自信。为此，我计划在后续的教学中，更多地鼓励学生表达自己的想法，增强他们的自信心。

再次，关于教学资源的利用，我通过在线平台提供了丰富的预习和复习资料，包括PPT、视频和文档等。这些资源在很大程度上帮助学生更好地理解和掌握课程内容。但我也发现，一些学生在使用这些资源时，可能因为缺乏有效的引导，导致学习效果不佳。因此，我计划在下次教学中，提供更具体的学习指南，引导学生更有效地利用这些资源。

另外，在课堂管理方面，我发现虽然学生们整体表现良好，但也有个别学生容易分心。为了提高课堂教学效率，我计划采取一些措施，如调整座位布