2.1 算法的概念及描述（教學(xué)設(shè)計(jì)）高中信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算同步高效課堂 浙教版

2.1算法的概念及描述（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級(jí)高一授課時(shí)間課題2.1算法的概念及描述教學(xué)目標(biāo)了解算法的概念與基本特征（學(xué)科核心素養(yǎng)：信息意識(shí)）2.了解算法描述方法及特點(diǎn)并能夠運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拿枋龇椒ū硎竞?jiǎn)單算法（學(xué)科核心素養(yǎng)：信息意識(shí)、計(jì)算思維）3.能夠根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)算法解決問(wèn)題，提升利用信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)。（學(xué)科核心素養(yǎng)：信息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：了解算法概念、特征、描述方法難點(diǎn)：能夠根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)算法解決問(wèn)題，體會(huì)算法的效率。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體網(wǎng)絡(luò)教室ppt教學(xué)課件學(xué)習(xí)資源包、學(xué)習(xí)任務(wù)單教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)新課導(dǎo)入游戲?qū)耄恨r(nóng)夫過(guò)河游戲具體內(nèi)容：一個(gè)農(nóng)夫帶著—只狼、一只羊和—棵白菜，身處河的南岸。他要把這些東西全部運(yùn)到北岸。他面前只有一條小船，船只能容下他和—件物品，另外只有農(nóng)夫才能撐船。如果農(nóng)夫在場(chǎng)，則狼不能吃羊，羊不能吃白菜，否則狼會(huì)吃羊，羊會(huì)吃白菜，所以農(nóng)夫不能留下羊和白菜自己離開(kāi)，也不能留下狼和羊自己離開(kāi)，而狼不吃白菜。請(qǐng)求出農(nóng)夫?qū)⑺械臇|西運(yùn)過(guò)河的方案。解決方案1：農(nóng)夫、羊過(guò)河農(nóng)夫回農(nóng)夫、白菜過(guò)河農(nóng)夫、羊回農(nóng)夫、狼過(guò)河農(nóng)夫回農(nóng)夫、羊過(guò)河教師總結(jié)：剛才同學(xué)們通過(guò)幾步就解決了上面的問(wèn)題，其實(shí)生活中還有很多解決問(wèn)題的步驟，其實(shí)剛才這幾個(gè)步驟就跟今天我們要學(xué)習(xí)的主題相關(guān)-----算法的概念及其描述。任務(wù)一：什么是算法（6min）新知講授自主閱讀課本，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，利用數(shù)字化工具總結(jié)歸納算法的概念。填寫(xiě)下表，班內(nèi)分享，互相補(bǔ)充。學(xué)習(xí)任務(wù)單：古代算法概念廣義算法概念計(jì)算機(jī)算法概念2.上網(wǎng)檢索古老的算法任務(wù)二：算法的基本特征1.有窮性分析案例：計(jì)算圓周率所有位數(shù)的程序代碼遍歷所有可能的國(guó)際象棋棋局并找出最優(yōu)策略2.可行性分析案例：在普通計(jì)算機(jī)上用窮舉法找出一個(gè)超過(guò)20000000位的數(shù)的的所有質(zhì)因數(shù)2.外出旅行隨機(jī)買(mǎi)一張票，再確定旅行前往的目的地。3.確定性分析案例：1.乘坐高鐵的路線規(guī)劃：根據(jù)出發(fā)地和目的地，確定具體的高鐵線路，以及換乘站點(diǎn)，規(guī)劃的路線和換乘規(guī)則是明確的。2.醫(yī)院排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)：按照病人預(yù)約的號(hào)碼順序叫號(hào)，規(guī)則清晰確定，不會(huì)隨意更改4.0個(gè)或多個(gè)輸入分析案例：設(shè)置鬧鐘時(shí)需要輸入具體的時(shí)間作為輸入，但如果只是單純依靠默認(rèn)設(shè)置，不進(jìn)行任何額外的時(shí)間輸入，也能按照默認(rèn)的時(shí)間響鈴可以不輸入地點(diǎn)信息，獲取默認(rèn)城市的天氣（0個(gè)輸入）；也可以輸入多個(gè)不同的地點(diǎn)，獲取相應(yīng)地點(diǎn)的天氣（多個(gè)輸入）5.1個(gè)或多個(gè)輸出分析案例1.網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)，輸入關(guān)鍵詞，輸出相關(guān)的商品列表、商品詳情、價(jià)格、用戶評(píng)價(jià)等多個(gè)結(jié)果。2.成績(jī)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)時(shí)輸入學(xué)生的考試成績(jī)，輸出學(xué)生的總分、平均分、排名以及各科目成績(jī)分析等多個(gè)結(jié)果。任務(wù)三：了解算法的描述方法及特點(diǎn)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)資源總結(jié)算法描述方法并填寫(xiě)下表算法描述方法自然語(yǔ)言描述法流程圖偽代碼程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言2.常用流程圖基本圖形及功能常用流程圖及其功能3.了解偽代碼的語(yǔ)法規(guī)則4.了解程序代碼語(yǔ)法規(guī)則任務(wù)四：體驗(yàn)算法多樣性雞兔同籠：今有雞兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問(wèn)雞兔各幾何？解法1：假設(shè)籠中全部是雞，因?yàn)槊恐浑u有2只腳，那么35只雞的腳的總數(shù)為:70（只）而實(shí)際有94只腳，多出來(lái)的腳是因?yàn)榘淹卯?dāng)成雞來(lái)算造成的。每只兔有4只腳，每只雞有2只腳，每只兔比每只雞多只腳?？偣捕喑鰜?lái)的腳數(shù)除以每只兔比雞多的腳數(shù)，就是兔的數(shù)量：12（只）雞的數(shù)量就是總頭數(shù)減去兔的數(shù)量：23（只）答案：雞有23只，兔有12只。解法2：方程法解法3：抬腿法理解課堂練習(xí)1.以下對(duì)算法的理解不正確的是（）A.一個(gè)算法應(yīng)包含有限的操作步驟，而不能是無(wú)限的B.算法中的每一步驟都應(yīng)當(dāng)是確定的，而不應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的C.算法可以沒(méi)有輸入，但必須有輸出D.算法可以沒(méi)有輸出，但必須有輸入正確答案：D答案解析：本題考查的是對(duì)算法特征的理解，其中算法可以有0個(gè)或多個(gè)輸入，必須有1個(gè)或多個(gè)輸出。故正確答案為D。2.下面對(duì)算法描述正確的一項(xiàng)是（）A.算法只能用偽代碼來(lái)描述B.算法只能用流程圖來(lái)表示C.同一算法只能用一種程序語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)D.同一問(wèn)題可以有不同的算法答案：C答案解析：本題考查的是對(duì)算法描述方法的認(rèn)識(shí)。算法的描述方法有自然語(yǔ)言描述法、流程圖、偽代碼、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。不同問(wèn)題采用的算法不一定相同，同一問(wèn)題采用的算法也可以不同。故正確答案為C。課堂小結(jié)學(xué)生思考并總結(jié)分享本節(jié)課收獲，各同學(xué)之間互相補(bǔ)充。教師出示本節(jié)課思維導(dǎo)圖，并總結(jié)提升，幫助學(xué)生理解算法的概念，明確算法的基本特征、描述方法。本節(jié)課思維導(dǎo)圖如下：作業(yè)設(shè)計(jì)1.完成分層作業(yè)。2.上網(wǎng)檢索目前最先進(jìn)的算法有哪些，并形成一份總結(jié)報(bào)告。反思評(píng)價(jià)在本