案例 基于枚举算法的问题解决 1. 《课程标准》要求 ·掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。 ·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，掌握程序调试和运行的方法。 2. 教学目标 ·通过“票据中模糊数字推断”情境，分析数字推断的过程，理解枚举算法的基本原理。（计算思维） ·通过“判断一个数是不是素数”任务，了解枚举算法求解问题的基本过程，能用流程图描述该问题求解的算法，能编写程序并调试运行，实现问题求解。（计算思维） ·体验枚举算法的执行效率，认识优化算法的必要性。（计算思维） ·通过与生活实例的结合运用，学会使用枚举算法解决生活中的实际问题，提高信息安全意识。（信息社会责任） 3. 学业要求 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，他们已经具有一定的问题解决和规划设计能力，而且乐于动手操作，勇于探索。通过前面课程的学习，学生已经理解了算法及其特征，能用流程图描述问题求解的算法；掌握了Python语言的基本知识，能进行简单的程序编写。但是还缺乏对利用程序解决实际问题过程的系统化梳理，对常用的典型算法（如枚举算法）缺乏深入的理解。 5. 教学重点及难点 教学重点：理解枚举算法的核心思想和典型特征；能结合实际问题，编写程序实现枚举算法并调试运行，解决问题。 教学难点：感受不同算法的执行效率，体验算法优化在问题解决中的价值。 6. 教学方法与教学手段 教学方法：讲授法、任务驱动法、对照实验法和合作探究法（见表2.4-3）。 表2.4-3 讲授法、任务驱动法、对照实验法和合作探究法 教学方法 实 例 讲授法 通过“票据中模糊数字推断”问题导入，讲授枚举算法的基本原理 任务驱动法 以“判断一个数是不是素数”为主要任务，引导学生在枚举算法思想的指导下进行算法分析、程序编写与调试 对照实验法 运用对照实验法，比较“寻找1 000以内的所有素数”的两个程序的运行效率，认识算法优化的重要性 合作探究法 通过小组合作“密码解密”的任务，体会枚举算法思想在实际生活中的运用，培养学生的计算思维 软硬件资源：网络机房、电子白板、教学课件、《希沃白板》软件。 7. 教学过程设计 教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 情境导入 引入枚举算法 教师活动：课堂开始创设情境，引入票据中模糊数字推断问题。 一张票据上有一个4 位数字组成的编号。甲说：数字编号的前两位数字相同， 但都不是零；乙说：数字编号的后两位数字是相同的，但与前两位不同；丙说：数字编号是一个整数的二次方。试根据以上线索推断出编号 观察 思考 以实际生活场景作为突破口，引出本节课的主题———枚举算法，激发学生的学习兴趣 数字解密 初识枚举算法 活动1：分析问题（图1） 教师活动：引导学生梳理推断的思路。 师生互动：完成问题的分析。 图1 分析问题示例 根据问题引领，自主思考 本环节以实际生活场景作为突破口，学生通过体验推断模糊数字的实际问题，认识枚举算法，进而总结出枚举算法的三要素，突破本节课的第一个教学重点———枚举算法设计的基本原理 数字解密 初识枚举算法 活动2：设计算法 教师活动：引导学生进行算法分析。根据问题分析，只要一一列举出4位数字AABB中A与B的所有可能组合，保证A≠B且A≠0，再验证二次方根问题，就可以得到问题的解。 师生互动：完成算法流程图。 活动3：梳理归纳 师生互动：分析该问题解决算法的核心思想———枚举算法。教师强调该算法的基本特征：枚举对象、枚举范围和验证条件。 活动4：程序实现 教师演示：打开程序文件，分析对应算法的程序语句。运行程序，体会利用计算机程序实现枚举算法的优势 1.观察与思考，完成算法流程图 ... ...
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