1.1.1算法的概念
一、教学目标:
1、知识与技能:
(1)初步了解算法的含义和概念,了解算法的概括性、逻辑性、有穷性、不惟一性和普遍性等特征。
(2)初步了解消去法的思想
(3)初步了解消去法的思想。
2、过程与方法:
通过求解二元一次方程组,体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。
3、情感态度与价值观:
通过本节的学习,使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的一各有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。
二、重点与难点:
重点:算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计。
难点:把自然语言转化为算法语言。
三、学法与教学用具:
学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n(n>1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;……),并且能够重复使用。
2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。
3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”等则是做不到的。
教学过程:
一、趣味导入
思考1:脑盘急转弯:把一只大象放进只能放一只动物的冰箱,要几步?
第一步:打开冰箱
第二步:把大象放进去
第三步:把长颈鹿放进去
思考2:把长颈鹿放进冰箱,要几步?
第一步:打开冰箱
第二步:把大象拿出来
第三步:把长颈鹿放进去
第四步:关上冰箱
二、新授
像这样为了解决把大象或长颈鹿放进冰箱的需要做的这几个步骤,就是我们书上说的算法。思考3:那我们在必修3的第一节就引进算法,那么究竟算法有什么作用了?
在上面那个脑筋急转弯的基础上,如果现在问同学们,如果老师现在要把这支粉笔放进一个只能放一支粉笔的盒子,要几步?再放另一支时又要几步?
有了算法我们就可以用这个算法解决同类型的问题。
思考4:解方程组:???=+-=-1
212y x y x
思考5:同学们解题方法各不相同,有的使用代入消元法,有的先使用了加减消元法,再使用代入消元法。那么能不能只用加减消元来解决这个问题了?
第一步:①+②×2,得15=x 第二步:解③,得5
1=x 第三步:②-①×2,得35=y
第四步:解④,得5
3=y 第五步:得到方程组的解为???
????==53
51y x
思考6:你能根据上面的例题,写出求解一般的二元一次方程组的步骤吗?
写出求方程组)0(002121222
111≠-???=++=++a b b a c y b x a c y b x a 的解的步骤 第一步:①×2b —②×1b ,得
()21121221c b c b x b a b a -=-
第二步:解③,得1
2212112b a b a c b c b x --= 第三步:②×1a —①×2a ,得
()12211221c a c a y b a b a -=-
第四步:解④,得1
2211221b a b a c a c a y --= 第五步:得到方程组的解为:???
????--=--=12211
22112212112b a b a c a c a y b a b a c b c b x .
上述步骤构成了解二元一次方程组的一个算法,我们可以进一步根据这一算法编制计算机的程序,让计算机来解二元一次方程组。
算法这个词最早出现于12世纪,指的是用阿拉伯数字进行算术运算的过程。在数学中,算法通是指按照某一规则解决某一类问题的有限的步骤。现在,算法通常可以编成计算机的程
① ② ③
④ ① ② ③ ④
序,让计算机执行并解决问题。
思考7:在我们学习了算法之后,现在就要请大家当一次电脑程序设计师,为我下面的这个例题设计一个算法
(1)设计一个算法,判断7是否为质数。
(2)设计一个算法,判断21是否为质数。