4.1 算法及其特征 教案（2课时）

教科版2019信息技术必修1数据与计算 第4单元计算与问题解决4.1 算法及其特征教学设计 【教材分析】 程序设计是给出解决特定问题程序的过程。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。算法是程序设计中的核心，算法依赖程序设计语言来实现。 程序设计语言有较大的局限性，不能用来解决所有类型的问题，人们要根据所需解决的问题不同而选择不同的语言，而语言本身也在不断变化和更新。因此，语言具有不稳定和变化更新快的特征；算法则比较稳定，它与描述算法的语言无关，可以在更长的时间内发挥作用。程序设计语言只要多实践多使用就能熟能生巧，算法则需要比较深入的理论基础知识，必须经过严格的科学训练。 基于以上认识，程序设计语言知识可以作为一种技能来培养，程序设计方法可以作为一个规则来遵循，算法可以作为科学方法来传授，这样才能适应时代的需要，跟上技术的飞速发展。 通过前面单元的学习，我们可以认为学生具备初步编写程序的简单技能，如基本的输入输出语句、选择结构和循环结构的语句实现、列表及文件的初步操作等。本项目既要唤醒学生已有的技能，又要让学生初识算法，因此在项目及活动设计时，抛开晦涩难懂的概念和语法，不做内容上的堆积和罗列，采用了生动有趣的活动形式，每个活动中会涉及到一个或几个知识点。 代码不是最终目的，而是作为载体，让学生初步了解程序设计的基本方法，在面对实际问题的时候，可以换一种思维，找到有效的算法。 本节的项目“软件开发社招新”主要包含“探讨面试题的解决方案”和“求解‘谁是冠军’”两个任务，包含4个活动。任务一的重点在已有知识和技能的唤醒，任务二的重点是最基本算法思想的介绍。 【教学建议】 通过本项目的教学应让学生了解程序设计的基本方法和基本流程，利用学生感兴趣的实例，让学生感觉程序设计并不是遥不可及的，而是人机对话的一种方式，让学生带着轻松的心情，在游戏中学习，在学习中游戏。以活动为中心，增加拓展类知识，兼顾到不同层次学生的需求。 “探讨面试题的解决方案”包含三个活动。 活动1寻找“开关对应关系”重在定性分析，挖掘对象的特征，重温算法的结构化表示如流程图。 活动2寻找“被污染的药丸”重在定量分析，让学生尝试对生活中的实体进行数据抽象，针对实际问题分析已知信息和未知信息，挖掘程序中的输入、输出信息，了解算法的特征。 活动3寻找“误删的ID号”，将实例的增删抽象成数值的加减，同时复习前面单元中学会的编程技术，如累加、文件读写等。 任务二求解“谁是冠军”，介绍最简单最直接的算法思想———�枚举”，尝试将自然语言转换为程序表达，了解逻辑运算在程序设计中的应用。 两个任务4个活动，编程量不大，因此建议在教学过程中，重点放在分析问题，解决问题的过程上，把握每个活动的重难点。 根据学生实际情况，设定“读懂程序”“修改程序”“编写程序”“自创问题及编程实现”四个梯度，使每个学生都能获得成功的体验。 【教学目标】 1.熟悉将解决问题的方法归结为一系列清晰、 准确的步骤的过程。 2.了解算法的基本要素和重要特征。 3.运用恰当的方式描述算法。 4.运用Python语言实现简单算法，解决问题。 【教学重点、难点】 将解决问题的方法归结为一系列清晰、 准确的步骤的过程。算法的基本要素和重要特征。运用恰当的方式描述算法。运用Python语言实现简单算法，解决问题。 【教学过程】 第一课时 一、引入 计算科学是关于计算的学问，它主要研究哪些问题是可计算的以及怎样去计算。计算是获得信息的一种过程， 所以计算是动态的，信息的获得是计算的延伸。可以说，问题解决的过程，实质上是描述和变换信息的过程。 本单元我们将对“计算” 进行更多探究。我们将进一一步了解 ... ...