课题：算法 | 执教： | 学校： | 学科： 信息技术 | 课时：40分钟 |
三维目标 | 知识与技能： | 1、了解算法的基本概念及其描述； 2、学会绘制流程图描述算法; 3、学习常用的算法----解析法和枚举法. | ||
过程与方法： | 学会分析问题，提取问题形成算法描述，掌握流程图的概念与制作方法。 | |||
情感、态度 与价值观： | 通过对问题的研究和分析，设计算法对问题进行求解，提高分析问题和解决问题的能力，体会算法分析的魅力。 | |||
重点与难点 | 教学重点： | 理解并学会利用算法分析问题并形成描述 | ||
教学难点： | 1、用流程图表示算法 2、算法设计与分析 | |||
学情分析 | 本节课的学习对象是八年级的学生，在前面的学习中，学生对程序设计有了一定的了解而对算法的概念及描述还比较模糊，没有完整的知识结构体系。本课需要学生了解基本算法，学会用流程图描述算法，学会设计算法并能利用算法来分析解决生活中的问题。 | |||
教材分析与教法分析 | 本节课是苏教版八年级第4章第2节《算法》中的一个知识点——《算法实例》内容。本节介绍了算法实现的基本方法，让学生体验绘制流程图描述算法的过程，对比与自然语言描述算法的区别。每一个环节都体现了解决问题的逻辑思维，从一开始的导入到最终需要学生自己思考，能利用流程图描述算法，对学生来说有点难度，也是一种挑战，会激发了学生的兴趣，为进一步学习注入动力。 考虑到算法对于学生而言，比较陌生，甚至会有一定难度，需要一定的协助合作，故而主要使用任务驱动，分组教学，教师讲解引导等教学方式实施教学。 | |||
学生准备 | 教材、草稿纸 | |||
机房软件准备 | VB、画程 | |||
教学过程 | ||||
教学环节 | 教学内容 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
情境导入 | 导入（3min） | 课前小游戏：偷龙转凤 1、交换两容器中的液体。 2、学生整理步骤 教师板书步骤并总结： 这个小游戏中，包含了解决问题的方法（引入空容器），也包含了操作步骤。 | 学生欣赏、思考并回答 | 游戏导入，引出算法的概念：解决问题的方法和步骤 |
新课讲授 | 算法概念（3min） 算法故事 （3min） | 一、算法概念（PPT） 教师：总结并介绍算法 概念：解决问题的方法和步骤 计算机就是靠执行计算机程序工作的。 沃斯公式： 程序=算法+数据结构 1、同一问题，可用不同算法。 2、算法的优劣直接影响程序质量，算法是程序的灵魂 二、算法小故事 华罗庚“烧水泡茶”（PPT） 算法（一） VS 算法（二） 问：同学们觉得哪个算法更好呢？为什么？ （时间统筹法） | 认真听讲 积极思考 学生听讲思考并回答 | 让学生了解关于算法的知识，体会算法与程序的关系 让学生体验算法的两个性质1、2 |
新课讲授 | 流程图设计（15min） | 三、算法描述 教师：算法是可以描述的 1、自然语言：用语言文字描述 （PPT:交换液体自然语言描述与流程图，请学生分析比较。） 缺点：烦琐、冗长 2、流程图：用图形符号表示 优点：直观、简洁 、流程图符号介绍（PPT） 、流程图基本结构介绍 顺序、分支、循环 3、实践学习-我来“画一画” 教师示范使用流程图描述算法： 、设计算法 、绘制流程图 4、学生实践：(抽奖活动) 利用流程图来描述算法: 小明参加了公司举办的抽奖活动，他计划：如果自己中奖了，就买房买车，享受生活。如果不中奖，就继续认真上班。请你设计一个流程图描述这次抽奖活动。 学生练习设计并绘制流程图。 练习检验：教师利用抽奖软件，用学号抽出学生上台示范。 教师完善讲解 | 学生比较分析两种描述方式的异同，体会其特点 学生回答 学生动手操作练习 | 通过对比让学生了解并熟悉算法描述的两种方式的优劣性 让学生了解流程图，学习使用流程图描述算法。 用趣味性实例提升学生学习兴趣 |
拓展活动 | 学生拓展 | 用流程图描述：求“1+2+3+……+100”的值 教师导析：本题应采用什么结构的流程图? | 课后拓展 | 拓展学习循环结构 |
算法实例 （10min） | 四、算法学习 1、教师介绍常用算法有： PPT:解析、穷举、递推、递归、贪心、动规、深搜、宽搜…… 引出本节课要学习的算法：解析法与枚举法 2、算法实例： 解析法~ 概念：先找出数学表达式，再求出表达式值。 例1~三角形面积： PPT：题目 Step1:分析问题 读入三角形的底和高，根据三角形面积公式：S=a*h/2求出结果 Step2:用流程图描述算法 、枚举法~ 概念：用计算机运行速度快的特点来穷举可能的情况。 例2~水仙花数 PPT：题目 Step1:分析问题 题目有哪些已知条件？ 可以在什么范围内枚举？如是4位数，枚举范围是什么？ 枚举：在数据范围一个个去判断是否满足条件，如满足就成立。 Step2:用流程图描述算法 学生练习 教师讲评 教师总结：刚才的解法是拆分三位数，然后根据条件进行判断是否成立。 | 学生听讲 答 学生回答： 1、三位数 2、关系式条件成立 100~999 1000~9999 | 让学生知道：解决问题应该从分析问题入手 | |
实例拓展 （5min） | 思维拓展：水仙花数解法二 问：有没有其他的解法？ 教师启发： 现在我们换一个思路： 解法一是拆分三位数，我们能不能逆其道而行，从组成这个整数的每一位数字出发，合成三位数，会怎么呢？ 请学生回答后，统一分析问题： Step1:分析问题 令百位数a取1~9，十位数b取0~9，个位数c取0~9，则对应的三位数： 合成后的数： x=a*100+b*10+c 判断条件a*a*a+b*b*b+c*c*c=x是否成立。 Step2:用流程图描述算法 学生练习 教师评讲 | 学生思考回答 | 让学生学会深入探索问题，学会逆向思维，并深刻体会“同一问题可以有不同算法”这一算法性质 | |
算法实例拓展 （2min） | 百钱百鸡 问题描述：公鸡5元，母鸡3元，小鸡3只1元，100元正好买100只鸡，求出所有的购买方案，各鸡买几只？ 分析问题：题目有什么已知条件？需要枚举什么？可在什么范围内枚举？请学生回答 | 学生思考回答 | 拓宽学生视野，让学生学会从问题出发分析问题 | |
百钱百鸡算法探讨 (3min) | 算法设计1： 穷举公鸡：(x=1;x<=20;x++) 穷举母鸡：(y=1;y<=33;y++) 穷举小鸡：(z=1;z<=100;z++) 如果条件 (100==x+y+z && 100==5*x+3*y+z/3)成立，则输出购买方案。 问：最坏情况，需要枚举多少次？ 算法分析：此算法需要枚举尝试20*33*100=66000次。算法的效率显然太低。 深入思考：如何优化算法？ 优化算法： 我们分析题目要求时发现，买小鸡的钱应该为整数，那么小鸡的数量Z则应该是3的倍数，所以为了减少枚举次数，我们可以对算法1进行改进： 把对小鸡数量Z的循环语句步长设为3，即Z=Z+3,在3~99的范围内，将3的倍数枚举出来，这就是小鸡的数量。 这个改进，可进一步提高(算法1)的效率，减少循环次数 PPT：流程图 深入思考：还有没有不同的算法？ 算法设计2： 在公鸡（x）、母鸡（y）的数量确定后，小鸡的数量z就固定为100-x-y，无需再进行枚举了。 此时约束条件只有一个： 5*x+3*y+z/3=100. 穷举公鸡：(x=1;x<=20;x++) 穷举母鸡：(y=1;y<=33;y++) 小鸡=100-公鸡数-母鸡数; 如果条件 (z能整除 3）并且（ 5*x+3*y+z/3==100) 成立，则输出购买方案。 算法分析：以上算法只需枚举尝试20*33=660次。实现时约束条件限定Z能被3整除时，才判断“5*x+3*y+z/3=100”。这样省去了z不整除3时的算术运算和条件判断，进一步提高了算法效率。 问：最坏情况，需要枚举多少次？ 算法（1）66000次 VS 算法（3）660次 | 学生探索思考 学生深入思考回答 学生思考回答 | 通过综合练习让学生熟悉本节课所学内容 让学生学会分析算法时间复杂度 让学生学会优化算法 让学生体验优化算法的好处，体验不同算法与程序效率的相关性 | |
本文发布于:2023-05-28 11:43:45，感谢您对本站的认可！
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