第三章 算法基礎(chǔ) 單元說(shuō)課稿 2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1

第三章算法基礎(chǔ)單元說(shuō)課稿2023—2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：算法基礎(chǔ)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2023—2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1，高一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2023年9月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)算法基礎(chǔ)，通過(guò)了解算法的概念、特點(diǎn)以及應(yīng)用，使學(xué)生掌握算法的基本思想，為后續(xù)學(xué)習(xí)編程打下基礎(chǔ)。課程內(nèi)容與教材緊密相連，旨在提高學(xué)生對(duì)算法的理解和應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。通過(guò)學(xué)習(xí)算法基礎(chǔ)，學(xué)生將能夠理解算法在解決問(wèn)題中的重要性，培養(yǎng)運(yùn)用算法思想解決問(wèn)題的能力；提升邏輯思維和抽象思維能力，能夠分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法并進(jìn)行簡(jiǎn)單編程實(shí)踐；同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)其在數(shù)字化環(huán)境中自主學(xué)習(xí)、合作交流的能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是理解和掌握算法的概念、特點(diǎn)以及基本算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。具體細(xì)節(jié)如下：

-算法的定義：強(qiáng)調(diào)算法是一系列解決問(wèn)題的步驟，如排序、查找等。

-算法的特性：明確算法的五個(gè)基本特性（有窮性、確定性、可行性、輸入性、輸出性），例如，解釋算法的有窮性意味著算法必須在有限的步驟內(nèi)完成。

-算法的設(shè)計(jì)：通過(guò)具體案例（如冒泡排序算法）展示算法的設(shè)計(jì)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)算法的邏輯清晰和步驟的合理性。

-算法的實(shí)現(xiàn)：讓學(xué)生理解如何將算法轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的程序，如通過(guò)偽代碼或?qū)嶋H編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)冒泡排序。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)在于算法邏輯的理解和算法實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。具體細(xì)節(jié)如下：

-算法邏輯的理解：學(xué)生可能難以理解算法中的遞推關(guān)系和迭代過(guò)程，例如，在講解遞歸算法時(shí)，需要通過(guò)具體案例（如漢諾塔問(wèn)題）讓學(xué)生理解遞歸的原理。

-算法的優(yōu)化：如何優(yōu)化算法以提升效率是學(xué)生面臨的難點(diǎn)，例如，解釋為什么快速排序通常比冒泡排序更高效，并展示其基本思想。

-算法實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)：學(xué)生在將算法轉(zhuǎn)化為程序時(shí)，可能會(huì)遇到語(yǔ)法錯(cuò)誤或邏輯錯(cuò)誤，如編寫(xiě)冒泡排序算法時(shí)，如何正確地使用循環(huán)和比較操作，以及如何處理邊界條件。教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、投影儀、白板

-課程平臺(tái)：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)

-信息化資源：教學(xué)PPT、算法示例程序、在線編程平臺(tái)

-教學(xué)手段：案例分析、小組討論、編程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過(guò)提出問(wèn)題“你玩過(guò)猜數(shù)字游戲嗎？它是如何工作的？”來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)過(guò)的計(jì)算機(jī)程序基本概念，為學(xué)習(xí)算法打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解算法的定義、特性以及算法在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的重要性。

-舉例說(shuō)明：通過(guò)講解冒泡排序算法的步驟，展示算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

-互動(dòng)探究：將學(xué)生分成小組，討論冒泡排序算法中的關(guān)鍵步驟，并嘗試用偽代碼表示。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上使用在線編程平臺(tái)，嘗試編寫(xiě)冒泡排序算法的代碼。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生編程過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決遇到的問(wèn)題，確保理解算法的實(shí)現(xiàn)。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

-總結(jié)算法的基本概念、特性和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)算法在解決問(wèn)題中的核心作用。

-回答學(xué)生提出的問(wèn)題，確保學(xué)生對(duì)算法的理解。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置作業(yè)：讓學(xué)生回家后，嘗試編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的查找算法，并在下節(jié)課前提交。

-強(qiáng)調(diào)作業(yè)要求：要求學(xué)生在作業(yè)中體現(xiàn)算法的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)步驟。

整個(gè)教學(xué)過(guò)程旨在通過(guò)逐步引導(dǎo)，讓學(xué)生從理解算法的基本概念開(kāi)始，到動(dòng)手實(shí)踐編寫(xiě)算法代碼，最終能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的算法。通過(guò)這種教學(xué)方式，學(xué)生能夠深刻理解算法的核心知識(shí)，并培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-算法歷史：介紹算法的發(fā)展歷史，包括早期算法的起源和現(xiàn)代算法的發(fā)展。

-算法分類：詳細(xì)分類介紹不同的算法類型，如排序算法、搜索算法、圖算法等。

-算法案例：提供一些經(jīng)典的算法案例，如二分查找、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、貪心算法等。

-算法應(yīng)用：展示算法在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如搜索引擎、推薦系統(tǒng)、人工智能等。

-算法效率分析：介紹算法效率的評(píng)估方法，如時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。

-編程實(shí)踐：提供一些編程練習(xí)題，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際編程來(lái)加深對(duì)算法的理解。

2.拓展建議

-閱讀經(jīng)典書(shū)籍：推薦學(xué)生閱讀《算法導(dǎo)論》、《編程之美》等經(jīng)典算法書(shū)籍，以深化理解。

-參加在線課程：鼓勵(lì)學(xué)生參加Coursera、edX等平臺(tái)上的算法相關(guān)課程，以獲得更系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

-加入編程社區(qū)：建議學(xué)生加入GitHub、StackOverflow等編程社區(qū)，與其他開(kāi)發(fā)者交流算法經(jīng)驗(yàn)。

-開(kāi)展小組討論：鼓勵(lì)學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，共同討論算法難題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。

-參與算法競(jìng)賽：建議學(xué)生參加ACMICPC、LeetCode等算法競(jìng)賽，提升解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

-實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用：鼓勵(lì)學(xué)生將算法應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)加深對(duì)算法的理解。

-定期回顧總結(jié)：提醒學(xué)生定期回顧所學(xué)算法知識(shí)，并進(jìn)行總結(jié)，以鞏固記憶和理解。

-撰寫(xiě)技術(shù)博客：鼓勵(lì)學(xué)生撰寫(xiě)技術(shù)博客，記錄學(xué)習(xí)算法的心得體會(huì)，與他人分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。板書(shū)設(shè)計(jì)1.算法概念與特性

①算法的定義：一系列解決問(wèn)題或執(zhí)行任務(wù)的步驟。

②算法的特性：有窮性、確定性、可行性、輸入性、輸出性。

2.算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

①算法設(shè)計(jì)：分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)步驟、偽代碼編寫(xiě)。

②算法實(shí)現(xiàn)：將偽代碼轉(zhuǎn)化為具體編程語(yǔ)言代碼。

3.算法案例

①冒泡排序算法：基本思想、步驟、時(shí)間復(fù)雜度。

②遞歸算法：漢諾塔問(wèn)題、遞歸原理。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實(shí)際案例講解算法，提高學(xué)生的興趣和實(shí)際應(yīng)用能力。

2.引入編程實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中加深對(duì)算法的理解。

3.利用在線編程平臺(tái)，為學(xué)生提供實(shí)時(shí)反饋和個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。

（二）存在主要問(wèn)題

1.教學(xué)過(guò)程中，部分學(xué)生可能對(duì)抽象的算法概念理解不夠深刻。

2.在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，影響了學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)方式較為單一，未能充分反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和能力提升。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)算法概念理解不足的問(wèn)題，可以增加一些直觀的教具或動(dòng)畫(huà)演示，幫助學(xué)生形象地理解算法的執(zhí)行過(guò)程。

2.在小組討論環(huán)節(jié)，可以設(shè)置更具體的小組任務(wù)，并鼓勵(lì)每個(gè)成員發(fā)表意見(jiàn)，同時(shí)教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能參與到討論中。

3.豐富教學(xué)評(píng)價(jià)方式，除了期末考試外，還可以加入課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、小組項(xiàng)目等多元化評(píng)價(jià)，