3.2算法及其描述 教学设计（含当堂检测） 2023—2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修1

3.2算法及其描述 【本节对应课标的内容要求】从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。 【知识技能要点】 1、 理解算法的概念 2、 掌握算法的特征 3、 从生活实例出发，概述算法的概念与特征 4、 运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。 【课前准备】智能过河游戏、微课视频、算法优化 python程序、课件、课堂小测、学习任务单 【教学过程】 〖知识回顾〗 上一节课我们学习体验了计算机解决问题的方法和步骤：“分析问题”、“设计算法”、“编写程序”、“调试运行程序”，而算法是整个问题解决的核心。什么是算法呢？ 〖游戏导入〗 游戏规则：三个人来到河边准备过河，这时他们遇到三个鬼也准备过河。但是河上面的船比较小，只能同时乘两个人(或鬼)。条件：鬼在比人多的情况下是会吃人的。你能想办法让这三个人和这三个鬼顺利地过河吗？比一比，看看哪个小组同学最快完成。请一位同学根据本小组体验结果，将拖动左侧项目到对应的步骤上去，完成过河。 〖讲授新课〗一、算法的概念 师：智力过河问题通过六步得到完美解决，解决问题的过程步骤我们就可以理解为是一个广义的算法。那什么是算法呢？我们通过一个微课来了解一下。播放微课视频《什么是算法》 二、算法的特征 简单点说，算法就是解决问题的方法，我们再来回顾一下智力过河的算法，从这个算法中同学们能发现算法具有什么特征吗？ ① 只有六步 ② 每一步都比较明确 ③ 每一个步骤都是可实施的师：这些就是算法的特征。从刚才我们学习的算法概念里，我们也可以找出算法的几个特征：有穷性、确定性、可行性。 算法：是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗地说，算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。 除此外，算法还有两个特征：数据输入、数据输出。数据输入指一个算法必须有零个或多个数据输入（如：只有一条 print()语句的程序，没有数据输入）；数据输出指一个算法有一个或多个数据输出。如果没有数据输出，我们的程序就没有任何意义了。算法的特征都记住了吗？一句口诀帮助你记忆：“有出入可确定”，是不是好记多了。 三、算法的描述 韩信是汉高祖刘邦手下的一名大将，相传他有一个《韩信点兵》小故事，我们先来欣赏一下。 播放《韩信点兵》视频你能帮刘邦算出有多少士兵吗？（假设士兵数量小于 2000人） “3列纵队操练，余有 1人；5列纵队操练，余有 2人；7列纵队操练，余有 2人。”对于这样的问题，应该怎样解决呢？同学们小组讨论分析，试用语言描述士兵数量计算的过程。 同学讨论回答，老师整理出解决步骤： ① S取 0② S加 1 ③ 如果 S除以 3余 1、S除认 5余 2、S除以 7余 2，则输出数 S ④ 如果 S<2000则跳转至步骤○2，否则执行步骤○5 ⑤ 程序结束我们设计的算法要想被别人理解和执行，就必须将它描述出来。描述算法常用的的方法有三种：自然语言描述、流程图描述、伪代码。刚才同学们对韩信点兵问题的回答就是算法的一种描述方法———自然语言描述。 (一)自然语言描述算法，就是用人们日常所用的语言，如汉语、英语等来描述算法。从韩信点兵的算法中我们可以看出自然语言描述有什么特点？优点：通俗易懂，符合我们平时的表达习惯。但是平时我们的自然语言也有不足。如这句话：我要炒白菜。你怎么理解这句话呢？很显然，是有歧义的。缺点：自然语言描述的不足是对复杂问题表述不当，容易产生歧义性，导致算法执行的不确定。除了自然语言，还有一种算法描述方法———流程图。 (二)流程图描述算法。流程图描述算法：是用程序框图来描述算法的一种表示方法。请快速记忆下面流程图的基本图形及功能。 根据自然语言描述，将韩信点兵问题算 ... ...