第 4 章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2迭代法 -高中教學(xué)同步《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》說課稿（人教-中圖版2019）

第4章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2迭代法-高中教學(xué)同步《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》(說課稿）（人教-中圖版2019）一、教學(xué)內(nèi)容

第4章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2迭代法，本節(jié)課主要內(nèi)容包括迭代法的概念、原理以及應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解迭代法的定義、迭代過程以及迭代算法的設(shè)計方法，并能夠運(yùn)用迭代法解決實際問題。教材內(nèi)容涉及人教-中圖版2019《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的相關(guān)章節(jié)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維、問題解決能力和創(chuàng)新意識。學(xué)生將通過學(xué)習(xí)迭代法，發(fā)展邏輯推理和抽象思維能力，學(xué)會將實際問題轉(zhuǎn)化為算法模型，并運(yùn)用迭代算法解決實際問題。同時，通過小組合作和項目實踐，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)和團(tuán)隊合作能力，培養(yǎng)他們在信息技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的精神。三、學(xué)習(xí)者分析

1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的算法概念和程序設(shè)計基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一定的了解，如線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)的基本概念。此外，學(xué)生可能已經(jīng)接觸過一些簡單的算法實現(xiàn)，如排序和查找算法。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中學(xué)生對信息技術(shù)課程普遍保持較高的興趣，尤其是對編程和算法設(shè)計。學(xué)生的能力水平參差不齊，部分學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維和編程能力，能夠快速理解算法原理；而部分學(xué)生可能在抽象思維和編程實踐方面存在一定困難。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生既有偏好獨(dú)立思考的，也有傾向于合作學(xué)習(xí)的。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)迭代法時，可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是理解迭代過程的抽象性，二是將實際問題轉(zhuǎn)化為迭代算法的難度，三是編程實現(xiàn)迭代算法時可能出現(xiàn)的邏輯錯誤。此外，學(xué)生可能對算法的效率問題缺乏足夠的認(rèn)識，難以評估迭代算法的適用性和優(yōu)化方向。四、教學(xué)資源

-軟硬件資源：計算機(jī)實驗室，配備編程軟件（如Python、Java等），以及可編程硬件設(shè)備（如Arduino）。

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺，用于發(fā)布教學(xué)資料和作業(yè)。

-信息化資源：在線算法教程、視頻講解、編程社區(qū)論壇等。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備（如投影儀、電子白板），實物教具（如算法流程圖模型），以及教學(xué)軟件（如算法模擬軟件）。五、教學(xué)過程設(shè)計

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對迭代法的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在編程過程中遇到過需要重復(fù)執(zhí)行相同操作的問題嗎？”

展示一些編程過程中使用循環(huán)結(jié)構(gòu)的例子，讓學(xué)生初步感受迭代法的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹迭代法的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.迭代法基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解迭代法的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解迭代法的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)，如循環(huán)、條件判斷、更新等。

詳細(xì)介紹迭代法的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.迭代法案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解迭代法的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的迭代法案例進(jìn)行分析，如迭代求解方程、迭代優(yōu)化算法等。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解迭代法的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際編程的影響，以及如何應(yīng)用迭代法解決實際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與迭代法相關(guān)的編程問題進(jìn)行討論。

小組內(nèi)討論該問題的解決思路，嘗試設(shè)計迭代算法。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果，包括算法設(shè)計思路和預(yù)期效果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對迭代法的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括算法設(shè)計、實現(xiàn)過程和測試結(jié)果。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)迭代法的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括迭代法的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)迭代法在編程中的價值和作用，鼓勵學(xué)生將迭代法應(yīng)用于實際問題解決中。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

過程：

布置課后作業(yè)，要求學(xué)生選擇一個實際問題，嘗試使用迭代法進(jìn)行解決。

鼓勵學(xué)生查閱資料，與同學(xué)討論，獨(dú)立完成作業(yè)。

課后作業(yè)提交后，教師將進(jìn)行批改和反饋，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

-迭代算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：介紹迭代算法背后的數(shù)學(xué)原理，如極限、收斂性等，幫助學(xué)生從數(shù)學(xué)角度理解迭代算法的嚴(yán)謹(jǐn)性。

-不同迭代方法的比較：介紹不同的迭代方法，如牛頓迭代法、二分法等，比較它們的適用場景和優(yōu)缺點(diǎn)。

-迭代算法的實際應(yīng)用：探討迭代算法在科學(xué)計算、優(yōu)化問題、圖像處理等領(lǐng)域的應(yīng)用實例，增強(qiáng)學(xué)生對迭代法實際價值的認(rèn)識。

-迭代算法的編程實現(xiàn)：提供一些常見的迭代算法的編程實現(xiàn)示例，如迭代求解線性方程組、迭代優(yōu)化算法等，幫助學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際編程。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《算法導(dǎo)論》、《數(shù)值分析》等，這些書籍可以為學(xué)生提供更深入的算法和數(shù)學(xué)知識。

-觀看在線課程：推薦一些關(guān)于算法和編程的在線課程，如Coursera、edX上的相關(guān)課程，幫助學(xué)生從不同角度理解迭代法。

-參與編程競賽：鼓勵學(xué)生參加算法競賽，如ACMICPC、GoogleCodeJam等，通過實戰(zhàn)提升算法設(shè)計和實現(xiàn)能力。

-自主研究項目：引導(dǎo)學(xué)生選擇一個與迭代法相關(guān)的項目進(jìn)行研究，如開發(fā)一個基于迭代法的優(yōu)化算法，以加深對迭代法的理解。

-加入學(xué)術(shù)交流：鼓勵學(xué)生參加學(xué)術(shù)會議或研討會，與同行交流迭代法的研究成果，拓寬視野。

-編寫算法文檔：讓學(xué)生嘗試編寫自己的算法文檔，詳細(xì)記錄算法的設(shè)計思路、實現(xiàn)過程和測試結(jié)果，提高文檔編寫能力。

-實踐編程工具：使用MATLAB、Python等編程工具，實現(xiàn)迭代算法，并通過可視化工具觀察算法的運(yùn)行過程，加深對迭代算法的理解。

-撰寫研究論文：指導(dǎo)學(xué)生撰寫關(guān)于迭代算法的研究論文，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和論文寫作技巧。

-參與開源項目：鼓勵學(xué)生參與開源項目，如GitHub上的相關(guān)項目，通過實際編碼提升迭代算法的編程能力。七、教學(xué)反思與總結(jié)

今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了迭代法，這是一個挺有意思的話題。說起來，這節(jié)課上的收獲還是挺多的，但也有些地方我覺得可以改進(jìn)。

首先，我覺得在導(dǎo)入新課的時候，我用了幾個編程中常見的例子來引起學(xué)生的興趣，這個方法挺有效的。我看到學(xué)生們在看到這些例子的時候，眼神里都閃著好奇的光芒，這說明他們對迭代法有一定的興趣。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于這些例子背后的原理理解得還不夠深入，所以在講解基礎(chǔ)知識的時候，我可能需要更加細(xì)致一些，用更簡單易懂的語言來解釋。

在講解迭代法的基礎(chǔ)知識時，我盡量用圖表和實例來幫助學(xué)生理解。我發(fā)現(xiàn)，這樣的教學(xué)方法對于理解抽象概念的學(xué)生來說效果不錯。不過，我也注意到，有些學(xué)生對于算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理解起來比較吃力，他們可能需要更多的實踐機(jī)會來加深理解。所以，我可能會在接下來的教學(xué)中，增加一些實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過動手操作來鞏固知識。

案例分析環(huán)節(jié)，我選擇了幾個典型的迭代法應(yīng)用案例，希望學(xué)生們能夠從中看到迭代法的實際應(yīng)用價值。我看到學(xué)生們在討論的時候，積極參與，這讓我很欣慰。但是，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生在討論中顯得有些拘謹(jǐn)，可能是因為他們對于表達(dá)自己的觀點(diǎn)還不夠自信。所以，我打算在今后的教學(xué)中，更多地鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的看法，提高他們的表達(dá)能力和自信心。

在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們能夠很好地合作，提出了一些不錯的想法。但是，我也注意到，有些小組在討論過程中，沒有很好地分配任務(wù)，導(dǎo)致討論效率不高。因此，我會在今后的教學(xué)中，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和時間管理能力。

課堂展示與點(diǎn)評環(huán)節(jié)，學(xué)生們都表現(xiàn)得很好，能夠清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。不過，點(diǎn)評環(huán)節(jié)中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于其他小組的展示不夠關(guān)注，這可能是因為他們對點(diǎn)評環(huán)節(jié)的重要性認(rèn)識不足。所以，我會在今后的教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)點(diǎn)評環(huán)節(jié)的重要性，讓學(xué)生學(xué)會傾聽和評價。

針對這些問題，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

-在講解抽象概念時，增加更多實例和可視化工具，幫助學(xué)生更好地理解。

-在小組討論環(huán)節(jié)，提供更明確的任務(wù)分配和討論指導(dǎo)，提高討論效率。

-鼓勵學(xué)生在課堂上積極提問和發(fā)表意見，提高他們的參與度和自信心。

-定期進(jìn)行教學(xué)反思，不斷調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方法，以適應(yīng)學(xué)生的不同需求。

希望通過這些改進(jìn)，能夠使今后的教學(xué)更加有效，讓學(xué)生們在信息技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中取得更好的成績。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①迭代法的定義

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：迭代法是一種通過重復(fù)執(zhí)行相同操作來求解問題的方法。

-重點(diǎn)詞句：“迭