課題：算法 | 執教： | 學校： | 學科： 信息技術 | 課時：40分鐘 |
三維目標 | 知識與技能： | 1、了解算法的基本概念及其描述； 2、學會繪制流程圖描述算法; 3、學習常用的算法----解析法和枚舉法. | ||
過程與方法： | 學會分析問題，提取問題形成算法描述，掌握流程圖的概念與制作方法。 | |||
情感、態度 與價值觀： | 通過對問題的研究和分析，設計算法對問題進行求解，提高分析問題和解決問題的能力，體會算法分析的魅力。 | |||
重點與難點 | 教學重點： | 理解并學會利用算法分析問題并形成描述 | ||
教學難點： | 1、用流程圖表示算法 2、算法設計與分析 | |||
學情分析 | 本節課的學習對象是八年級的學生，在前面的學習中，學生對程序設計有了一定的了解而對算法的概念及描述還比較模糊，沒有完整的知識結構體系。本課需要學生了解基本算法，學會用流程圖描述算法，學會設計算法并能利用算法來分析解決生活中的問題。 | |||
教材分析與教法分析 | 本節課是蘇教版八年級第4章第2節《算法》中的一個知識點——《算法實例》內容。本節介紹了算法實現的基本方法，讓學生體驗繪制流程圖描述算法的過程，對比與自然語言描述算法的區別。每一個環節都體現了解決問題的邏輯思維，從一開始的導入到最終需要學生自己思考，能利用流程圖描述算法，對學生來說有點難度，也是一種挑戰，會激發了學生的興趣，為進一步學習注入動力。 考慮到算法對于學生而言，比較陌生，甚至會有一定難度，需要一定的協助合作，故而主要使用任務驅動，分組教學，教師講解引導等教學方式實施教學。 | |||
學生準備 | 教材、草稿紙 | |||
機房軟件準備 | VB、畫程 | |||
教學過程 | ||||
教學環節 | 教學內容 | 教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 |
情境導入 | 導入（3min） | 課前小游戲：偷龍轉鳳 1、交換兩容器中的液體。 2、學生整理步驟 教師板書步驟并總結： 這個小游戲中，包含了解決問題的方法（引入空容器），也包含了操作步驟。 | 學生欣賞、思考并回答 | 游戲導入，引出算法的概念：解決問題的方法和步驟 |
新課講授 | 算法概念（3min） 算法故事 （3min） | 一、算法概念（PPT） 教師：總結并介紹算法 概念：解決問題的方法和步驟 計算機就是靠執行計算機程序工作的。 沃斯公式： 程序=算法+數據結構 1、同一問題，可用不同算法。 2、算法的優劣直接影響程序質量，算法是程序的靈魂 二、算法小故事 華羅庚“燒水泡茶”（PPT） 算法（一） VS 算法（二） 問：同學們覺得哪個算法更好呢？為什么？ （時間統籌法） | 認真聽講 積極思考 學生聽講思考并回答 | 讓學生了解關于算法的知識，體會算法與程序的關系 讓學生體驗算法的兩個性質1、2 |
新課講授 | 流程圖設計（15min） | 三、算法描述 教師：算法是可以描述的 1、自然語言：用語言文字描述 （PPT:交換液體自然語言描述與流程圖，請學生分析比較。） 缺點：煩瑣、冗長 2、流程圖：用圖形符號表示 優點：直觀、簡潔 、流程圖符號介紹（PPT） 、流程圖基本結構介紹 順序、分支、循環 3、實踐學習-我來“畫一畫” 教師示范使用流程圖描述算法： 、設計算法 、繪制流程圖 4、學生實踐：(抽獎活動) 利用流程圖來描述算法: 小明參加了公司舉辦的抽獎活動，他計劃：如果自己中獎了，就買房買車，享受生活。如果不中獎，就繼續認真上班。請你設計一個流程圖描述這次抽獎活動。 學生練習設計并繪制流程圖。 練習檢驗：教師利用抽獎軟件，用學號抽出學生上臺示范。 教師完善講解 | 學生比較分析兩種描述方式的異同，體會其特點 學生回答 學生動手操作練習 | 通過對比讓學生了解并熟悉算法描述的兩種方式的優劣性 讓學生了解流程圖，學習使用流程圖描述算法。 用趣味性實例提升學生學習興趣 |
拓展活動 | 學生拓展 | 用流程圖描述：求“1+2+3+……+100”的值 教師導析：本題應采用什么結構的流程圖? | 課后拓展 | 拓展學習循環結構 |
算法實例 （10min） | 四、算法學習 1、教師介紹常用算法有： PPT:解析、窮舉、遞推、遞歸、貪心、動規、深搜、寬搜…… 引出本節課要學習的算法：解析法與枚舉法 2、算法實例： 解析法~ 概念：先找出數學表達式，再求出表達式值。 例1~三角形面積： PPT：題目 Step1:分析問題 讀入三角形的底和高，根據三角形面積公式：S=a*h/2求出結果 Step2:用流程圖描述算法 、枚舉法~ 概念：用計算機運行速度快的特點來窮舉可能的情況。 例2~水仙花數 PPT：題目 Step1:分析問題 題目有哪些已知條件？ 可以在什么范圍內枚舉？如是4位數，枚舉范圍是什么？ 枚舉：在數據范圍一個個去判斷是否滿足條件，如滿足就成立。 Step2:用流程圖描述算法 學生練習 教師講評 教師總結：剛才的解法是拆分三位數，然后根據條件進行判斷是否成立。 | 學生聽講 答 學生回答： 1、三位數 2、關系式條件成立 100~999 1000~9999 | 讓學生知道：解決問題應該從分析問題入手 | |
實例拓展 （5min） | 思維拓展：水仙花數解法二 問：有沒有其他的解法？ 教師啟發： 現在我們換一個思路： 解法一是拆分三位數，我們能不能逆其道而行，從組成這個整數的每一位數字出發，合成三位數，會怎么呢？ 請學生回答后，統一分析問題： Step1:分析問題 令百位數a取1~9，十位數b取0~9，個位數c取0~9，則對應的三位數： 合成后的數： x=a*100+b*10+c 判斷條件a*a*a+b*b*b+c*c*c=x是否成立。 Step2:用流程圖描述算法 學生練習 教師評講 | 學生思考回答 | 讓學生學會深入探索問題，學會逆向思維，并深刻體會“同一問題可以有不同算法”這一算法性質 | |
算法實例拓展 （2min） | 百錢百雞 問題描述：公雞5元，母雞3元，小雞3只1元，100元正好買100只雞，求出所有的購買方案，各雞買幾只？ 分析問題：題目有什么已知條件？需要枚舉什么？可在什么范圍內枚舉？請學生回答 | 學生思考回答 | 拓寬學生視野，讓學生學會從問題出發分析問題 | |
百錢百雞算法探討 (3min) | 算法設計1： 窮舉公雞：(x=1;x<=20;x++) 窮舉母雞：(y=1;y<=33;y++) 窮舉小雞：(z=1;z<=100;z++) 如果條件 (100==x+y+z && 100==5*x+3*y+z/3)成立，則輸出購買方案。 問：最壞情況，需要枚舉多少次？ 算法分析：此算法需要枚舉嘗試20*33*100=66000次。算法的效率顯然太低。 深入思考：如何優化算法？ 優化算法： 我們分析題目要求時發現，買小雞的錢應該為整數，那么小雞的數量Z則應該是3的倍數，所以為了減少枚舉次數，我們可以對算法1進行改進： 把對小雞數量Z的循環語句步長設為3，即Z=Z+3,在3~99的范圍內，將3的倍數枚舉出來，這就是小雞的數量。 這個改進，可進一步提高(算法1)的效率，減少循環次數 PPT：流程圖 深入思考：還有沒有不同的算法？ 算法設計2： 在公雞（x）、母雞（y）的數量確定后，小雞的數量z就固定為100-x-y，無需再進行枚舉了。 此時約束條件只有一個： 5*x+3*y+z/3=100. 窮舉公雞：(x=1;x<=20;x++) 窮舉母雞：(y=1;y<=33;y++) 小雞=100-公雞數-母雞數; 如果條件 (z能整除 3）并且（ 5*x+3*y+z/3==100) 成立，則輸出購買方案。 算法分析：以上算法只需枚舉嘗試20*33=660次。實現時約束條件限定Z能被3整除時，才判斷“5*x+3*y+z/3=100”。這樣省去了z不整除3時的算術運算和條件判斷，進一步提高了算法效率。 問：最壞情況，需要枚舉多少次？ 算法（1）66000次 VS 算法（3）660次 | 學生探索思考 學生深入思考回答 學生思考回答 | 通過綜合練習讓學生熟悉本節課所學內容 讓學生學會分析算法時間復雜度 讓學生學會優化算法 讓學生體驗優化算法的好處，體驗不同算法與程序效率的相關性 | |
本文發布于:2023-05-28 11:43:45，感謝您對本站的認可！
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