案例 基于解析算法的问题解决 1. 《课程标准》要求 通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。 2. 教学目标 ·理解解析算法的含义与基本思想，能够通过编程实现算法。（计算思维） ·掌握使用解析算法解决问题的基本方法，能从日常生活和学习中发现或抽象出可以利用算法与程序设计解决的问题，形成主动应用算法和程序解决问题的意识。（信息意识、计算思维） ·能对自己和他人设计的算法与程序进行优化，开展合作，运用算法与程序实现设计问题求解方案，进行创造性探索。（数字化学习与创新） ·能遵守与程序设计相关的伦理道德与法律法规，负责任地使用信息技术。（信息社会责任） 3. 学业要求 能够利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。 4. 教学对象分析 本节课的授课对象是高中一年级的学生，他们具有强烈的求知欲和探索精神，兴趣广泛，思想活跃，有创意，有较好的发散思维，有一定的分析问题和解决问题的能力。经过前期的学习，他们已经掌握了Python语言编程的基础知识，并实现了编程模拟“自助式人行过街红绿灯”的基本功能。但对程序设计中的一些基本算法了解不深，对现实生活中较复杂问题的分析能力较弱，不能选择合适的算法进行问题的分析和算法实现。另外，在日常学习和生活中，学生经常需要构建表达式解决较为复杂的问题，具有较强的解析算法学习需求。 5. 教学重点与难点 教学重点：理解解析算法的含义与基本思想，能够通过编程实现算法。 教学难点：掌握使用解析算法解决问题的基本方法，能从日常生活、学习中发现或抽象出可以利用算法与程序设计解决的问题。 6. 教学方法与教学手段 教学方法：项目学习、合作探究、任务驱动。 本节课从本章项目学习出发，在学生已经实现“自助式人行过街红绿灯”基本功能的基础上，引导学生结合生活实际进行分析，通过编程实现设置最短绿灯时长，认识解析算法，理解其基本思想。同时，联系学生日常学习、生活经验，设置研究性学习中可能遇到的问题和生活中可能遇到的问题两种真实情境，让学生进行分组实践，讨论探索，从而进一步掌握使用解析算法解决问题的基本方法，并尝试将这种思维模式迁移到现实的学习、生活中，提升对模型构建和算法设计的敏感度和分析意识。 7. 教学过程设计 教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 创设情境导入新课 1. 展示已完成的项目程序“自助式人行过街红绿灯”运行情况。 提出程序中存在的问题：信号灯的时长设置各不相同。 2. 提出问题思考：生活中信号灯的时长是如何设置的 观察思考 引导学生关注信号灯时长问题，以项目学习为基础，提出问题，为后面使用解析算法解决问题做好准备 学习新知识，认识解析算法 活动1：配置“自助式人行过街绿灯”最短绿灯时长。 （1）分析问题 从简单问题出发，分析要计算最短绿灯时长应考虑的因素。 已知条件：马路宽度s，行人步行速度v和人反应时长t0。 求解目标：最短绿灯时长t。 解析式为： 在教师引导下，思考并回答问题。 板书写出最短绿灯时长的解析式 先进行数学计算，再进行编程实现，感受计算机实现自动化计算的优势，理解算法的作用 （2）数学计算 以学校马路（马路宽20 m）为例，根据相关数据，使用数学计算的方法，计算出最短绿灯时长。 展示计算结果并讨论： 问题1：成人、老人和孩子的数据应该选取哪个？ 问题2：绿灯时长可以为小数吗？ 师生共同讨论，得出结论：选取老人和孩子的数据更合理；绿灯时长不能为小数，需要向上取整 根据具体数据，计算出最短绿灯时长。 展示计算结果并讨论如何根据实际情况选取数据，以及根据需求对数据进行特殊处理 通过使用真实数据解决生活中的问题，学习结合实际情况，选取恰当的数据 （3）绘制流程图 课件 ... ...
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