2023-2024學年高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-說課稿-5.2-迭代與遞歸

2023-2024學年高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-說課稿-5.2-迭代與遞歸一、設(shè)計意圖

本節(jié)課的設(shè)計意圖在于通過迭代與遞歸的概念講解和實踐操作，幫助學生深入理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的基本原理，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和問題解決能力。結(jié)合高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）課程內(nèi)容，以5.2節(jié)“迭代與遞歸”為載體，引導學生掌握迭代與遞歸的運用方法，提高學生在實際編程中的應(yīng)用能力，為后續(xù)學習打下堅實基礎(chǔ)。二篇直接輸出：

二、核心素養(yǎng)目標

1.信息意識：培養(yǎng)學生主動獲取、處理和應(yīng)用數(shù)據(jù)信息的能力，提升對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在實際問題中的應(yīng)用意識。

2.計算思維：通過迭代與遞歸的學習，發(fā)展學生的抽象思維和邏輯推理能力，提高分析問題和解決問題的能力。

3.信息倫理：強調(diào)在利用迭代與遞歸進行程序設(shè)計時，遵循信息倫理原則，尊重知識產(chǎn)權(quán)，培養(yǎng)負責任的信息行為。三、學情分析

本節(jié)課面對的是高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）的學生，他們在知識、能力、素質(zhì)方面具備以下特點：

知識層面：學生已經(jīng)學習了數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，掌握了基本的編程語言，對算法有一定的了解，但迭代與遞歸作為較高級的算法思想，對他們來說可能較為陌生。

能力層面：學生的邏輯思維能力和問題解決能力正在逐步形成，但面對復雜問題時的分析能力和抽象能力尚顯不足，需要通過具體實例來加深理解。

素質(zhì)方面：學生對新知識充滿好奇心，愿意嘗試和探索，但學習過程中可能會因為遇到困難而感到挫敗。

行為習慣：學生在學習過程中可能習慣于被動接受知識，缺乏主動探究的習慣，需要引導他們積極參與課堂討論和動手實踐。

這些學情對課程學習的影響表現(xiàn)為：學生可能對迭代與遞歸的理解較為表面，需要通過生動的案例和實際操作來加深理解。同時，教師需要關(guān)注學生的學習態(tài)度和習慣，激發(fā)他們的學習興趣，幫助他們克服學習中的困難，培養(yǎng)良好的自主學習能力和團隊合作精神。四、教學資源準備

1.教材：確保每位學生配備《高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）》教材，以便于學生對照學習。

2.輔助材料：搜集迭代與遞歸的實例代碼、動畫演示等多媒體資源，以便于直觀展示算法過程。

3.實驗器材：準備計算機實驗室，確保每臺計算機安裝有編程環(huán)境，以便學生進行編程實踐。

4.教室布置：將教室分為小組討論區(qū)，每組配備一臺或多臺計算機，方便學生合作探究和分享成果。五、教學過程

1.導入新課

同學們，大家好！上一節(jié)課我們學習了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的基本概念，那么今天我們將進一步探討算法中的兩種重要方法：迭代與遞歸。請大家打開《高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）》教材，翻到第五章第二節(jié)。

2.知識講解

首先，我們來了解迭代與遞歸的定義和特點。迭代是一種循環(huán)執(zhí)行的算法過程，通過重復執(zhí)行某些操作，逐步解決問題。遞歸則是一種自我調(diào)用的算法過程，通過函數(shù)自身調(diào)用自身，實現(xiàn)問題的分解與解決。這兩種方法在編程中有著廣泛的應(yīng)用。

（1）迭代講解

請大家跟隨我來看教材上的例子：求解階乘問題。我們可以使用迭代的方法，通過循環(huán)累乘的方式計算出階乘的結(jié)果?，F(xiàn)在，請同學們在紙上嘗試用迭代的方式編寫求解階乘的代碼。

（2）遞歸講解

3.課文主旨內(nèi)容探究

現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解了迭代與遞歸的基本概念，那么這兩種方法在實際編程中有哪些應(yīng)用呢？接下來，我們將通過實例來探究課文的主旨內(nèi)容。

（1）迭代應(yīng)用實例

請同學們看教材上的第一個應(yīng)用實例：排序算法。這里使用了迭代的方法，通過不斷比較和交換元素的位置，實現(xiàn)對數(shù)組的排序。請大家嘗試理解這個算法的原理，并在紙上畫出排序過程。

（2）遞歸應(yīng)用實例

4.實踐操作

現(xiàn)在，我們已經(jīng)對迭代與遞歸有了更深入的了解，下面我們將進入實踐環(huán)節(jié)。請大家打開編程環(huán)境，嘗試編寫以下程序：

（1）使用迭代方法編寫求解階乘的函數(shù)；

（2）使用遞歸方法編寫求解階乘的函數(shù)；

（3）使用迭代方法編寫冒泡排序算法；

（4）使用遞歸方法求解漢諾塔問題。

在編寫程序的過程中，如果遇到問題，可以隨時向我提問，我會給予指導和幫助。

5.課堂討論與分享

實踐環(huán)節(jié)結(jié)束后，請大家回到座位，分組進行討論。每組選擇一位代表，分享你們在實踐過程中遇到的問題和解決方法。同時，也請其他同學認真傾聽，看看是否有值得借鑒的經(jīng)驗。

6.總結(jié)與拓展

經(jīng)過剛才的實踐和討論，相信大家對迭代與遞歸有了更深刻的理解?，F(xiàn)在，讓我們來總結(jié)一下本節(jié)課的主要內(nèi)容。迭代與遞歸是兩種常用的算法方法，它們在編程中有著廣泛的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學習，我們學會了如何使用這兩種方法解決問題。

最后，我想給大家留下一個拓展任務(wù)：請大家課后查閱資料，了解迭代與遞歸在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，下節(jié)課我們來分享彼此的收獲。

同學們，本節(jié)課就到這里，希望大家能夠認真復習，鞏固所學知識。下課！六、拓展與延伸

1.拓展閱讀材料

為了幫助大家更深入地理解迭代與遞歸的概念和應(yīng)用，我為大家推薦以下拓展閱讀材料：

-《算法導論》第五章：遞歸算法

-《編程之美》第二章：遞歸與迭代

-《大話數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》第十章：樹與二叉樹（涉及遞歸遍歷算法）

這些材料中詳細介紹了迭代與遞歸的原理、應(yīng)用場景以及相關(guān)算法的實現(xiàn)，可以幫助大家從不同角度加深對這兩種方法的理解。

2.課后自主學習和探究

（1）迭代與遞歸在實際編程中的應(yīng)用非常廣泛，請大家課后查閱資料，了解以下應(yīng)用場景：

-排序算法（如冒泡排序、快速排序）

-搜索算法（如深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索）

-樹與圖的遍歷（如二叉樹的前序、中序、后序遍歷）

-動態(tài)規(guī)劃問題（如背包問題、最長公共子序列問題）

（2）嘗試編寫以下程序，加深對迭代與遞歸的理解：

-使用遞歸方法編寫一個求解斐波那契數(shù)列的函數(shù)

-使用迭代方法編寫一個求解斐波那契數(shù)列的函數(shù)

-使用遞歸方法編寫一個求解組合數(shù)的函數(shù)

-使用迭代方法編寫一個求解組合數(shù)的函數(shù)

（3）探究以下問題，并在下節(jié)課分享你的發(fā)現(xiàn)：

-迭代與遞歸在執(zhí)行效率上有何差異？

-如何在編程中合理選擇使用迭代還是遞歸？

-有哪些經(jīng)典的遞歸算法？它們解決了哪些問題？七、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)

-重點知識點：理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念，掌握算法的基本思想。

-重點詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、迭代、遞歸。

②迭代與遞歸的定義及特性

-重點知識點：區(qū)分迭代與遞歸的定義，了解它們的特性與應(yīng)用場景。

-重點詞：迭代、遞歸、循環(huán)、自我調(diào)用、問題分解。

③迭代與遞歸的實踐應(yīng)用

-重點知識點：通過具體實例學習迭代與遞歸的應(yīng)用，掌握它們的實現(xiàn)方法。

-重點詞：實例分析、排序算法、遞歸遍歷、斐波那契數(shù)列、組合數(shù)。八、教學反思

今天的課堂上，我們一起探討了迭代與遞歸這兩種算法思想。在整個教學過程中，我注意到學生們對于新概念的理解各有不同，這也讓我思考了如何更好地幫助學生掌握這些核心概念。

在教學迭代與遞歸的定義時，我發(fā)現(xiàn)通過直觀的例子來解釋這兩種方法的效果更好。比如，在講解迭代時，我使用了大家熟悉的排序算法作為例子，學生能夠直觀地看到算法的執(zhí)行過程，理解迭代是如何逐步解決問題的。而在講解遞歸時，我選擇了漢諾塔問題，通過演示遞歸調(diào)用的過程，學生們能夠更好地理解遞歸的自我調(diào)用特性。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。在實踐操作環(huán)節(jié)，部分學生在編寫遞歸函數(shù)時遇到了困難。他們對于遞歸的邏輯理解不夠深刻，導致在編寫代碼時出現(xiàn)錯誤。這讓我意識到，在今后的教學中，我需要更多地引導學生去思考遞歸的本質(zhì)，例如通過更多的案例分析，讓學生在實際操作中感受遞歸的精妙之處。

此外，課堂討論環(huán)節(jié)也給了我一些啟示。學生們在分享自己的實踐經(jīng)驗和遇到的問題時，我發(fā)現(xiàn)他們更愿意聽取同齡人的意見。這讓我想到，在以后的教學中，我可以更多地利用小組合作的方式，讓學生們在討論中相互學習，相互促進。

在教學內(nèi)容的設(shè)計上，我覺得今天的教學節(jié)奏把握得還可以，但是我也發(fā)現(xiàn)了一些可以改進的地方。例如，在講解迭代與遞歸的優(yōu)缺點時，我沒有給出足夠的對比，學生們可能對于在何種情況下選擇迭代或遞歸仍然感到困惑。因此，我計劃在下一節(jié)課中加入更多關(guān)