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                          信息技术“算法描述与设计”

                          2016-11-22 字号: | | 来源:国家教师资格考试网
                          内容分析:
                            本节课主要上让学生了解什么是算法及其特征,掌握三种描述算法的方法
                          教学目标:
                          知识与技能:进一步理解什么是算法,知道算法的多样性;能够对设计的算法做简装的评价;学会利用自然语言、流程图和伪代码来描述算法。
                          过程与方法:培养学生用算法描述问题的能力和正确解决问题的过程。
                          情感态度价?#20498;郟?/strong>培养学生的高阶?#22025;?#33021;力,如综合、评价、分析、思辨等。
                          教学设想:
                            将韩信点兵、凯撒密码等学生感兴趣的内容与算法设计结合起来,让学生体会到算法描述并不枯燥,很有意思,因?#35780;?#23548;,鼓励他?#21069;?#25968;学课中的内容也用算法描述出来,达到学科相融的目的。
                          教学重点:
                            1、算法的特性
                            2、用自然语言、流程图、伪代码描述算法
                          教学?#35757;悖?/strong>
                            用流程图描述算法
                          教学策略:任务驱动、示范观察、合作讨论、自主探究相结合
                          教学课时:1课时  
                          教学过程:
                            任务一:为什么说算法是“灵魂?
                          活动:讨论引入
                            算法存在于人们生活中,如:上街购物、顾客付款、营业?#20445;?#20027;)找银等。
                          回顾:韩信点兵
                            “韩信点兵问题”有不同的求解过程,就有不同的算法。
                            有N个人,除以3,5,7,分别余2,3,2,求N。
                          分析:算法
                            1、解决问题的方法和步骤。
                            算法是尼克劳斯.沃斯(N.Writh)提出的,他指出:算法+数据结构=程序。
                            (即算法不能单独构成程序,它必须和数据结构合二为一)
                            2、算法的发现
                            时间:公元前3000年~公元前1500年 地点:巴比伦
                            巴比伦人求解“算法”的过程?#21512;?#29992;解代数方法,再计算?#23548;?#25968;目,最后写上一句短句“这就是一个过程”。
                            3、算法的特征
                            我们曾在必须修课中提过一点算法,如:冒泡排序法。
                            例:计算1+2+3+……+100=?
                            这个算法有限制范围,可以在有限时间内完成,这是算法的第一个特征:有穷性。计算此算法可以用纸?#30465;?#31639;盘、运算器和计算机来完成,且计算过程是多样的,但结果是唯一的。这就是算法的可行性、确定性。
                          计算方法:
                            ⑴把这100个数按顺序相加。
                            ⑵?#20040;?#25968;法:1+99=100,2+98=100,3+97=100,……,49+51,最后只剩下50和100。
                            ⑶令S=0,使1≤n≤100,先执行S=S+n ⑴,再执行n=n+1 ⑵
                            n=1,S=0时,S(0)=1 n=2,S=1时,S(0)=3 n=3,S=3时,S(0)=6
                            n=4,S=6时,S(0)=10 n=5,S=10时,S(0)=15 n=6,S=15时,S(0)=21……
                            算法的另外一个特征:输入、输出。
                          ?#23548;?#31639;法应用
                          练习:水仙花数问题,如153=1^3+5^3+3^3,分析它应满足什么条件才能使?#20040;?#26041;法?
                          任务二、如何描述算法?
                            分析:1、用自然语言描述算法
                            ⑴自然语言——人们日常生活中使用的语言。
                            ⑵此种语言的特点?#21644;?#20439;语易懂,缺乏直观性和简洁,且易产生歧义。
                            使?#20040;?#31181;语言的注意事项:描述要求尽可能精确,详尽。
                          示范:用自然语言描述凯撒密码的原理
                            第1步:输入26个英文字?#31119;?#23427;们分别对应1~26个数学。
                            第2步:令a=1,k=3,n=26。
                            第3步:使a的取值范围为1≤a≤26,F(a)=(a+k) mod n,转第5步。
                            第4步:a=a+1,转第3步。
                            第5步:输出F(a)相对应的数字。
                            第6步:把数学转化?#19978;?#24403;的字?#31119;?#36755;出字母。
                            第7步:累计字母出现顺序,转第4步。
                          练习?#21512;?#26377;一串字母“PROGRAM”给它?#29992;埽?#35831;设计算法,用自然语言描述。
                          分析:2、用流程图描述算法
                            ⑴特点:描述算法形象、直观,容易理解。
                            ⑵流程图符
                          示范:
                          探究:用流程图表示1+2+3+……+100=?
                          分析:.3、用伪代码描述算法
                          特点:描述的算法简、易懂,修改容易,容易转化为程序语言代码。
                          探究:分析课本第9页算法描述
                          第一个条件:y mod 4=0
                          判?#20808;?#24180;的条件:⑴y不能被100整除;⑵y能被400整除且y能被400整除。
                          判断不是闰年的条件:⑴y mod 4=0 且y mod 100=0,但y不能被400整除;⑵y不能被4整除。
                          表示条件判断语句 表示循环处理语句:
                            IF 条件 THEN 执行语句一 Do While 条件循环语句
                            ELSE执行语句二 Loop
                            END IF
                            条件语句中可以包含多个子语句
                          ?#23548;?/strong>用表格比较自然语言、流程图和伪代码3种描述方法的优缺点。
                          方法
                          特性
                          自然语言 流程图 伪代码
                          直观清晰      
                          确定性      
                          烦琐程度      
                          是否容易修改      
                          通俗易懂      
                          总结:
                            学生进一步理解什么是算法,知道算法的多样性;能够对设计的算法做简装的评价;掌握利用自然语言、流程图和伪代码来描述算法,通过分析对比,我们知道了三种描述方法的优劣。用伪代码描述的算法简洁、易懂,修改起来比较容易,并且很容易转化为程序语言代码,但它没有流程图描述的算法直观,一旦出现逻辑错误也不便排查。
                          关键词       教师考试教学设计   
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