浙教版（2019）信息技术 必修1 3.3.2 简单算法及其程序实现——枚举算法及其程序实现 教学设计

枚举算法及其程序实现教学设计 课程标准 和 教学目标 枚举算法及其程序实现 教材内容：3.3.2枚举算法及其程序实现 适应的课程标准： 1.7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，掌握程序调试与运行的方法。 教学目标： ●理解枚举算法的思想，能用枚举算法来设计算法解决简单问题。 ●编写程序来实现枚举算法。 ●通过解决实际问题，编写实用性程序，培养编程解决问题的能力。 指向的核心素养： ●信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。 ●计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。运用基本算法设计解决问题的方案，能使用编程语言或其他数字化工具实现这一方案。 学习环境：有教学控制软件的多媒体机房，装有Python3.x编程环境和班级讨论区。 建议课时：1课时 教学活动设计 教学环节 教学过程 设计意图 情境导入 小明不小心把寝室门钥匙丢了，他去寝室管理员那里去找钥匙开门。寝室管理员那里总共有10把钥匙，但钥匙上的寝室编号已经模糊不清了，请问小明如何才能找出能开自己寝室门的钥匙？ 这是生活中经常遇到的问题，只能一把一把钥匙试过来，直到找到能打开门的钥匙。 从生活实际问题中体会枚举思想的应用，顺利过渡到使用枚举算法编程解决问题，有效地调动了学生主动探究学习的积极性。 学生活动 活动1：编程推算单据中被涂抹数字。 有一张单据上有一个5位数的编号n，如图所示，其百位数和十位数处已经变得模糊不清，但是知道这个5位数是23的倍数。现要设计一个算法，找出所有满足这些条件的5位数，并统计这些5位数的个数。 ???????? 算法分析： 这个5位正整数n中的百位和十位数有00、01、02、…、97、98、99共100种可能，分别填入，从而产生出n的全部可能解：25006、25016、25026、…、25986、25996。 使用枚举算法解决问题时，必须逐一地给出所有可能解并对它们逐一进行检验，既不应遗漏任何一个可能解，也不应重复地产生和检验可能解。因而将每个可能解n逐一进行判断是否是一个真正解，即n是否能被23整除。若n是真正解，则输出n的值，并在计数器c中加上1，表示找到了一个真正解。 活动2: 编程推算单据中被涂抹数字。 有一张单据上有一个5位数的编号n，如图1所示，其千位数和十位数处已经变得模糊不清，但是知道这个5位数是23的倍数。现要设计一个算法，找出所有满足这些条件的5位数，并统计这些5位数的个数。 算法分析： 同样是推算被覆盖的数字，本题与上一题的区别在于，上一题被覆盖的两个数字连在一起，只要一重循环枚举00到99共100种可能就行了。但是本题的两个数字是分开的，需要分别枚举千位和十位上的数字，所以要双重循环。 可以分别用i和j来表示两个被覆盖的数字，i从0到9，j从0到9，双重循环逐一检验每一个可能的解。 设计实际而有趣的问题情境，引导学生围绕枚举算法的思想精髓“列举”和“筛选”来思考问题，从而落实教学重点，让学生充分领略到计算机自动化处理的优势。 相同的问题背景，不同的解题思路，从枚举一个变量到枚举两个变量，从一重循环到二重循环，逐步增大问题难度，让学生体会枚举算法在不同维度的应用，实现思维的跃升。 自主学习 学生小组合作讨论并实践，编程判断某个信息点（300个像素）是否被填涂。 教师引导学生自主阅读教材，并思考以下问题： 1.如何表示某个像素点的颜色？ 2.如何存储300个像素点的颜色信息？ 3.如何判断某个像素点的黑边颜色？ 4.如何统计黑色像素点的数量？ 5.如 ... ...