《算法的概念》教学设计

教学设计：新2024秋季高一必修1 信息技术人教中图版第2章算法与程序实现《算法的概念及描述：认识算法》一、教学目标（核心素养）1.信息意识：学生能够认识到算法在信息技术中的重要地位，理解算法是解决问题的基本方法和工具。

2.计算思维：学生能够理解算法的基本概念，掌握算法的基本特征，培养将实际问题抽象为算法问题的能力。

3.数字化学习与创新：通过案例分析，学生能够初步体验算法设计的思维过程，激发对算法学习的兴趣和创新意识。

4.信息社会责任：引导学生关注算法应用的伦理和社会影响，培养负责任地使用算法的意识。

二、教学重点•理解算法的基本概念及其重要性。

•掌握算法的基本特征，包括确定性、有穷性、可行性等。

三、教学难点•如何将实际问题抽象为算法问题，理解算法与程序的区别与联系。

•培养学生的计算思维，使其能够运用算法思维解决实际问题。

四、教学资源•多媒体课件（包含算法概念、特征、案例分析等）。

•实际问题案例集，用于引导学生思考如何将问题转化为算法。

•教材及配套习题册。

•互联网资源，用于拓展学生视野，了解算法在实际生活中的应用。

五、教学方法•讲授法：介绍算法的基本概念、特征及其重要性。

•案例分析法：通过具体案例，引导学生理解算法的应用和解决问题的过程。

•讨论交流法：组织学生分组讨论，分享各自对算法的理解和看法，促进思维碰撞。

•实践操作法：鼓励学生尝试将实际问题抽象为算法问题，并进行初步的设计。

六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入：通过讲述一个日常生活中的例子（如烹饪过程、导航路线规划等），引导学生思考这些过程中蕴含的有序性和步骤性，引出算法的概念。

•提问导入：提问学生是否知道什么是算法？算法在我们的生活中有哪些应用？引发学生思考，激发学生兴趣。

2. 新课教学•算法概念讲解：•定义：算法是解决特定问题的一系列明确、有序的步骤的集合。

•重要性：算法是计算机程序的核心，是解决问题的重要工具。

•算法特征介绍：•确定性：算法的每一步都必须是明确无歧义的。

算法的概念一、教学目标：1．知识与技能：（1）了解算法的含义，体会算法的思想．（2）能够用自然语言叙述算法．（3）掌握正确的算法应满足的要求．（4）会用自然语言写出简单的算法．2．过程与方法：通过引例，体会算法的步骤，不同的问题有不同的算法．由于思考问题的角度不同，同一个问题也可能有多个算法。

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种有力工具，进一步提高探索、认识世界的能力．二、重点与难点：重点：算法的含义及特征。

解决方法：通过生活中，学生都看到过的“摆摊算卦算姓氏”的骗术引入，从熟悉的事物入手．难点：算法概念的深入理解和用自然语言对算法的描述．三、教学过程：（一）问题情境：给学生出示六张卡片，让学生依次说出上面有没有自己的姓氏，（给外校学生上课，学生和老师互不认识，给本校学生上课，可以算学生妈妈的姓），然后教师神秘地算出学生姓什么。

或让学生心里想一个姓，并写在纸上，给身后的同学看，同学一起回答同样的问题后，老师算出同学写的是什么姓。

演示两至三次后，揭开算卦骗术的秘密，引出背后隐藏着的数学知识是二进制数，了解骗子的算法。

引出算姓氏需要的步骤即算法：案例一：“算算你姓什么？”的算法。

第一步：制作卡片；第二步：按着卡片顺序告诉我每张上有无你的姓氏，得到一个二进制数；第三步：根据对应数表查出你姓什么。

案例二：过河问题一个人带着一只羊、一只狼和一棵白菜过河，过河时此人只能带一样过河，如何过河才能保证羊、白菜、狼三者顺利到达对岸。

分析：①谁先过，最后确定必需羊先过。

②谁第二个过，狼和白菜都可以，但是必需把羊带回。

③必需把羊留下，先带剩余的另一个④返回后最后把羊再带过去。

（体会算法的不唯一性）案例三：计算由说出计算的运算顺序得到四则运算顺序：先算括号，再算乘除后加减。

（二）概念构建：算法的概念：在数学中，算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤．算法(algorithm)可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤，或者是按照要求设计好的有限的计算序列，并且这样的步骤或序列能解决一类问题．广义地说，算法就是做某一件事的步骤或程序．在数学中，主要研究计算机能实现的算法，即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序．比如解方程的算法、函数求值的算法等等．（三）对概念的挖掘：分组讨论得出算法的重要特征：（1）有限性：一个算法必须保证执行有限步后停止；（2）确定性：算法的每一步必需是确定的，并且能够有效地执行且得到确定的结果，而不应是模棱两可的，比如说“加入适量的盐，少量的味精”少量是多少？这在算法中是无法执行的；因此，从严格意义上来讲，这样的菜谱并不能称为算法。