2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》第三章第二節(jié)《算法及其描述》教學(xué)設(shè)計(jì)

2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》第三章第二節(jié)《算法及其描述》教學(xué)設(shè)計(jì)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》第三章第二節(jié)《算法及其描述》教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)課內(nèi)容主要包括：算法的概念、算法的特性、算法的描述方法以及算法在解決問(wèn)題中的應(yīng)用。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解算法的基本概念和特性，掌握算法的描述方法，并能夠運(yùn)用算法解決實(shí)際問(wèn)題。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，理解算法在解決問(wèn)題中的重要性；提升計(jì)算思維，學(xué)會(huì)用算法描述問(wèn)題；增強(qiáng)問(wèn)題解決能力，通過(guò)算法設(shè)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題；鍛煉邏輯推理和抽象思維能力，提高算法設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。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(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和基礎(chǔ)的信息技術(shù)知識(shí)，如計(jì)算機(jī)基本操作、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。他們可能已經(jīng)接觸過(guò)流程圖、偽代碼等算法描述方法，對(duì)算法的概念有一定的了解。

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

高中生普遍對(duì)信息技術(shù)充滿(mǎn)好奇，但對(duì)抽象的算法概念可能存在一定的興趣不足。學(xué)生的能力水平參差不齊，部分學(xué)生可能在邏輯推理和抽象思維能力上較為突出，而另一些學(xué)生可能在這兩方面較為薄弱。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生偏好通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)，有的則更傾向于理論學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)算法及其描述時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：理解算法的概念和特性，特別是對(duì)于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，抽象的算法概念可能難以把握；掌握算法描述方法，如流程圖和偽代碼的繪制，需要一定的邏輯思維和繪畫(huà)能力；將算法應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決時(shí)，可能會(huì)遇到如何將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為算法模型的問(wèn)題。此外，學(xué)生的編程基礎(chǔ)和算法設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，也可能導(dǎo)致他們?cè)趯?shí)踐操作中遇到困難。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)、投影儀、白板

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)或在線(xiàn)課程平臺(tái)

-信息化資源：算法概念圖、算法描述案例庫(kù)、在線(xiàn)算法模擬器、編程軟件（如Scratch、Python等）

-教學(xué)手段：PPT演示、教學(xué)視頻、互動(dòng)式教學(xué)軟件、小組討論、實(shí)踐操作任務(wù)五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示生活中常見(jiàn)的計(jì)算問(wèn)題，如購(gòu)物計(jì)算、計(jì)算稅率等，引導(dǎo)學(xué)生思考如何解決這些問(wèn)題。

2.提出問(wèn)題：引導(dǎo)學(xué)生思考計(jì)算問(wèn)題的本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生對(duì)算法的興趣。

3.引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識(shí)：簡(jiǎn)述之前學(xué)過(guò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)算法做好鋪墊。

（二）講授新課（20分鐘）

1.算法概念（5分鐘）

-介紹算法的定義，強(qiáng)調(diào)算法的順序性、確定性、有窮性和有效性。

-通過(guò)實(shí)例講解算法在解決問(wèn)題中的應(yīng)用。

2.算法特性（5分鐘）

-講解算法的四個(gè)特性：確定性、有窮性、輸入和輸出。

-通過(guò)實(shí)例分析算法特性的重要性。

3.算法描述方法（5分鐘）

-介紹兩種常見(jiàn)的算法描述方法：流程圖和偽代碼。

-以實(shí)例展示如何用流程圖和偽代碼描述算法。

4.算法在解決問(wèn)題中的應(yīng)用（5分鐘）

-通過(guò)實(shí)例講解算法在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，如排序、查找等。

-強(qiáng)調(diào)算法在解決問(wèn)題中的重要性。

（三）鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，用流程圖和偽代碼描述一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算問(wèn)題。

2.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論如何將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為算法模型。

（四）課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)：算法的四個(gè)特性分別是什么？

2.提問(wèn)：流程圖和偽代碼在算法描述中的作用是什么？

3.提問(wèn)：如何將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為算法模型？

（五）師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.針對(duì)課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。

2.鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的疑問(wèn)，教師進(jìn)行解答。

3.教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。

（六）核心素養(yǎng)能力的拓展要求（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考算法在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的信息意識(shí)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用不同的算法解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

3.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注算法的效率，提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力。

（七）總結(jié)與布置作業(yè)（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)算法在解決問(wèn)題中的重要性。

2.布置作業(yè)：讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的算法，并用流程圖和偽代碼描述。

總用時(shí)：45分鐘六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-算法的歷史與發(fā)展：介紹算法的發(fā)展歷程，包括古代算法、近代算法以及現(xiàn)代算法的發(fā)展，幫助學(xué)生了解算法的起源和演變。

-算法分類(lèi)：講解算法的分類(lèi)方法，如按解決問(wèn)題的性質(zhì)分類(lèi)（如搜索算法、排序算法）、按算法設(shè)計(jì)的技術(shù)分類(lèi)（如貪心算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃）等。

-算法分析：介紹算法分析的基本概念，包括時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，以及如何進(jìn)行算法效率的評(píng)估。

-實(shí)際應(yīng)用案例：收集并展示算法在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用案例，如網(wǎng)絡(luò)搜索、圖像處理、人工智能等。

-算法可視化工具：介紹一些算法可視化工具，如AlgorithmVisualizer、Visualgo等，幫助學(xué)生更直觀(guān)地理解算法的執(zhí)行過(guò)程。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀有關(guān)算法的科普書(shū)籍，如《算法圖解》、《計(jì)算機(jī)程序的構(gòu)造和解釋》等，以加深對(duì)算法的理解。

-建議學(xué)生參加在線(xiàn)課程或講座，如Coursera、edX上的算法課程，以拓寬知識(shí)面。

-建議學(xué)生通過(guò)編程實(shí)踐來(lái)加深對(duì)算法的理解，可以嘗試實(shí)現(xiàn)一些經(jīng)典的算法，如快速排序、二分查找等。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組研究項(xiàng)目，讓學(xué)生選擇一個(gè)感興趣的算法領(lǐng)域，深入研究并制作一個(gè)算法展示或演示項(xiàng)目。

-建議學(xué)生參加算法競(jìng)賽或編程挑戰(zhàn)，如ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、LeetCode編程挑戰(zhàn)等，以提高算法設(shè)計(jì)能力和解決問(wèn)題的能力。

-鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注算法領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài)，如通過(guò)閱讀學(xué)術(shù)論文、參加學(xué)術(shù)會(huì)議等方式，以保持對(duì)算法領(lǐng)域的敏感性和興趣。

-建議學(xué)生通過(guò)討論和交流，與同學(xué)和教師分享學(xué)習(xí)心得和遇到的問(wèn)題，共同進(jìn)步。七、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生參與度：觀(guān)察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括提問(wèn)、回答問(wèn)題、參與討論等。記錄學(xué)生是否積極舉手發(fā)言，是否能夠主動(dòng)提出自己的觀(guān)點(diǎn)和疑問(wèn)。

-注意力集中度：評(píng)估學(xué)生在課堂上的注意力集中程度，通過(guò)觀(guān)察學(xué)生的眼神、坐姿和筆記情況來(lái)判斷。

-學(xué)習(xí)態(tài)度：觀(guān)察學(xué)生對(duì)算法及其描述的學(xué)習(xí)態(tài)度，包括對(duì)課堂內(nèi)容的興趣、對(duì)問(wèn)題的關(guān)注程度以及對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的認(rèn)真程度。

2.小組討論成果展示：

-小組合作能力：評(píng)價(jià)學(xué)生在小組討論中的合作能力，包括是否能夠有效分工、是否能夠傾聽(tīng)他人意見(jiàn)、是否能夠提出建設(shè)性建議等。

-解決問(wèn)題能力：評(píng)估學(xué)生在小組討論中解決問(wèn)題的能力，包括是否能夠?qū)?shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為算法模型、是否能夠提出有效的解決方案等。

-溝通表達(dá)能力：評(píng)價(jià)學(xué)生在小組討論中的溝通表達(dá)能力，包括是否能夠清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)自己的想法、是否能夠理解他人的觀(guān)點(diǎn)等。

3.隨堂測(cè)試：

-知識(shí)掌握程度：通過(guò)隨堂測(cè)試評(píng)估學(xué)生對(duì)算法概念、特性、描述方法等知識(shí)的掌握程度，包括對(duì)基本概念的理解、對(duì)算法特性的應(yīng)用、對(duì)描述方法的熟練程度等。

-應(yīng)用能力：測(cè)試學(xué)生將算法應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決的能力，如根據(jù)實(shí)際情境設(shè)計(jì)算法、選擇合適的算法等。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

-學(xué)生自評(píng)：鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自我反思，評(píng)價(jià)自己在課堂上的表現(xiàn)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度、解決問(wèn)題的能力等。

-學(xué)生互評(píng)：組織學(xué)生進(jìn)行互評(píng)，相互評(píng)價(jià)在小組討論中的表現(xiàn)，包括合作能力、解決問(wèn)題能力、溝通表達(dá)能力等。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-針對(duì)課堂表現(xiàn)：教師對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括積極參與、主動(dòng)思考、提出有價(jià)值的問(wèn)題等，并給予相應(yīng)的鼓勵(lì)和指導(dǎo)。

-針對(duì)小組討論成果：教師對(duì)小組討論的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括合作效果、解決問(wèn)題能力、表達(dá)清晰度等，并提出改進(jìn)建議。

-針對(duì)隨堂測(cè)試：教師對(duì)學(xué)生的隨堂測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，指出學(xué)生在哪些知識(shí)點(diǎn)上存在不足，并提供相應(yīng)的輔導(dǎo)和指導(dǎo)。

-針對(duì)學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：教師對(duì)學(xué)生的自評(píng)和互評(píng)結(jié)果進(jìn)行反饋，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，并鼓勵(lì)他們不斷進(jìn)步。

-教師定期與學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一交流，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和困難，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)和幫助。八、反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.互動(dòng)式教學(xué)：在課堂上，我將嘗試更多互動(dòng)式教學(xué)活動(dòng)，比如設(shè)置一些小組競(jìng)賽，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中體驗(yàn)算法的實(shí)際應(yīng)用，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.實(shí)踐導(dǎo)向：我會(huì)更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)實(shí)際案例來(lái)講解算法，讓學(xué)生在實(shí)際操作中理解算法的原理和運(yùn)用。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生參與度不足：部分學(xué)生在課堂上不夠活躍，對(duì)于算法的理解和掌握不夠深入。

2.教學(xué)內(nèi)容過(guò)于理論化：算法的概念和特性比較抽象，如果只是單純的講解，可能會(huì)讓學(xué)生感到枯燥乏味。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前主要依靠隨堂測(cè)試和課后作業(yè)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏多樣化的評(píng)價(jià)手段。

反思改進(jìn)措施（三）

1.提高學(xué)生參與度：為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在課堂上設(shè)置更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組討論、角色扮演等，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)，在合作中提高。

2.結(jié)合實(shí)際案例：在講解算法時(shí)，我會(huì)盡量結(jié)合實(shí)際生活中的案例，讓學(xué)生看到算法的實(shí)際應(yīng)用，從而