算法及其描述教学设计

《算法和算法的描述》教学设计

一、教材处理

本节课以教育科学出版社教材《算法与程序设计》的第一章《如何用计算机解决问题》和第二节《算法描述与设计》作为基本教学内容，用一节课时间完成。

本节课学生第一次接触算法，如果只讲解算法的概念就要求学生对实际问题进行分析、建模、设计合理算法，感觉难度较大。因此，我从“人鬼过河”这一智力游戏开始，通过实例介绍算法的概念，再例举学生熟悉的数学问题，让学生在分析问题中学会设计算法，并让他们采用算法描述工具描述相应的算法。

二、教学目标

1.理解算法的含义。

2.掌握用自然语言、流程图描述算法。

3.了解算法的基本特征。

4.通过流程图形象直观地了解顺序、选择、循环三种基本结构。

三、教学重点与难点

重点：让学生经历分析问题、设计算法，用自然语言、流程图等方法描述算法的过程。

难点：对算法概念的理解，设计出合理的算法。

四、教学媒体

多媒体课件、VB小程序、网络教室

五、教学过程

教师活动：介绍游戏规则，让学生在“人鬼过河”这一Flash游戏中思考解决问题的步骤。

学生活动：在游戏中亲身经历分析问题、解决问题的过程。

（设计意图：算法的含义比较抽象，如果一下子抛出算法的定义，学生无法真正理解，所以引入趣味游戏，让学生在游戏中思考。）

（一）引入新课

教师活动：

①请个别学生讲解操作这个游戏的步骤，教师进行归纳总结，用自然语言描述出来。

②由解决游戏的步骤引出算法的定义――算法是解决问题的方法和步骤。

③算法需要将它描述出来才能为人所知。学生描述“人鬼过河”游戏的各步骤就是算法的一种描述方法――自然语言描述法。教师介绍如何用自然语言描述算法。

学生活动：

①理解算法的定义。

②初步体会用自然语言描述算法的过程。

****大学

算法设计与分析课程设计

专业：软件工程

学号：

姓名：

一、课设内容分析

1） 问题描述

输入某年某月某日，判断这一天是这一年的第几天？

2） 问题分析

首先判断输入的的年份是闰年还是平年，其次只要计算出从这年的一月一日到输入的日期的天数就行了

二、课设目的

通过课程设计，提高用计算机解决实际问题的能力，提高独立实践的能力，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼分析解决实际问题的能力。提高适应实际，实践编程的能力。在实际的编程和调试综合试题的基础上，把高级语言程序设计的思想、编程巧和解题思路进行总结与概括，通过比较系统地练习达到真正比较熟练地掌握计算机编程的基本功，为后续的学习打下基础。了解一般程序设计的基本思路与方法。

三、算法原理及思路

输入一个年、月、日，计算这是这一年的第几天。首先，整体思路是只要计算出从这一年的一月一日到这一天的总天数就行了。其次，要考虑这一年是闰年还是平年，闰年二月是29天，平年是28天。还有从一月到输入的月份中间有多少个大月多少个小月，大月是31天，小月是30天。最后，总天数=（大月的个数*31 + 小月的个数*30 + 二月 ）+ 输入的“日”。

四、程序流程图

开始

输入年月日

判断闰年、平闰年二月29平年二月28判断从一月到输入的月份大月、小月各几个

总天数（第多少天）

五、源程序

import java.util.Scanner;

public class SomeDay {

//输入年月日，判断是这一年的第几天

public static void main(String[] args) {

Scanner input = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入年：");

int year = input.nextInt();

System.out.println("请输入月：");

信息技术课　ｎ　……………～…一～……………．…………　．一………“　篓　尊　：～　

一、教材处理　本节课以教育科学出版社教材　算法与程序设　计　的第一章（＜如何用计算机解决问题　和第二节　算　法描述与设计　作为基本教学内容，用一节课时间完　成。　本节课学生第一次接触算法，如果只讲解算法　的概念就要求学生对实际问题进行分析、建模、设计　合理算法，感觉难度较大。因此，我从“人鬼过河”　这一智力游戏开始，通过实例介绍算法的概念，再例　举学生熟悉的数学问题，让学生在分析问题中学会　设计算法，并让他们采用算法描述工具描述相应的　算法。　＝、教学目标　１．理解算法的含义。　２．掌握用自然语言、流程图描述算法。　ｔ　３．了解算法的基本特征。　４．通过流程图形象直观地了解顺序、选择、循环　三种基本结构。　三、教学重点与难点　重点：让学生经历分析问题、设计算法，用自然　语言、流程图等方法描述算法的过程。　难点：对算法概念的理解，设计出合理的算法。　四、教学媒体　多媒体课件、ＶＢ小程序、网络教室　五、教学过程　教师活动：介绍游戏规则，让学生在“人鬼过河”　这一Ｆ　ｌ　ａ　ｓｈ游戏中思考解决问题的步骤。　学生活动：在游戏中亲身经历分析问题、解决问　题的过程。　（设计意图：算法的含义比较抽象，如果一下子　抛出算法的定义，学生无法真正理解，所以引入趣味　游戏，让学生在游戏中思考。）　

塑　！　一一一一一一一～一一　ｗｗｗ．ｉｔｅｄｕ．ｏｒｇ．ｃｎ　口／郭仲英　

（一）引入新课　教师活动：　①请个别学生讲解操作这个游戏的步骤，教师　进行归纳总结，用自然语言描述出来。　②由解决游戏的步骤引出算法的定义——算法是　解决问题的方法和步骤。　③算法需要将它描述出来才能为人所知。学生　描述“人鬼过河”游戏的各步骤就是算法的一种描述　方法——自然语言描述法。教师介绍如何用自然语言　描述算法。　学生活动：　①理解算法的定义。　②初步体会用自然语言描述算法的过程。　（设计意图：①引导学生总结游戏步骤，由具体　事例引出算法的概念。②学生体会用自然语言描述　算法的过程。）　（二）学生实践一　１．布置任务　教师活动：讲述“水仙花数”问题，让学生判断　任一三位数是否为水仙花数，并引导学生用自然语　言将自己设计的算法描述出来。　学生答案１：取百、十、个位数字，求他们的立　方和，判断立方和是否等于原数，如果相等就是水仙　花数，否则就不是水仙花数。　学生答案２：设ｘ：ａｂｅ，若ａ　－－Ｆｂ　－－Ｆ　ｃ　一ｘ，则　ｘ是水仙数，否则不是水仙花数。　２．指导实践　教师活动：　①肯定学生作答的正确之处，指出学生答案中　的不足。　②教师讲述：在算法的基础上，用计算机语言把　算法描述出来（编程），提交给计算机，计算机按程序　执行。在用自然语言描述算法时，既要考虑到人的描　述习惯，更要兼顾编程的需要。算法描述中的每一步　

基教专区

中国信息技术教育 2014/16

192《算法描述与设计》教学设计文/卜 囡１　学情分析高一年级学生经过9年的数学课程学习，具备了一定的基于数学方法的解题能力，有了一定的算法基础，但缺乏对算法的较系统的概念认知，对算法没有较深入的理解。针对教材提出的教学目标，本模块教学的难点在于：①如何使学生对有一定了解的算法学习产生兴趣，为后续学习做好铺垫；②如何让学生进一步了解算法的多样性，培养其思考问题的习惯，并能对算法做出简单的评价；③如何使学生知晓本学科的基本结构及各子模块之间的相互关系。２　教材分析（1）教材通过“实践”活动，请学生回忆数学课中学过的算法，并谈谈自己对算法的理解。在对普通高中阶段的课程进行整体规划时，《数学3（必修）》为《算法与程序设计（选修）》模块的先行课，但实际的教学实施过程是《算法与程序设计（选修）》在先，《数学3（必修）》在后。基于教学实际，不能从“实践”活动引入课题，且“实践”活动的内容也不能抓住学生的思维，引起学生进行深入思考。（2）教材通过“算法是程序设计的灵魂”、“算法+数据结构=程序”来说明算法在计算机程序设计中的重要作用，但是对于刚刚知晓了“算法是解决问题的方法和步骤”的学生来讲，并不能单单只从这些文字性的说明就能理解个中缘由。（3）巩固练习中所给出的“实践”活动有：求解水仙花数、凯撒密文的加密原理、桌面小时钟问题。水仙花数问题在程序结构上属于循环结构，且基于学生现有的算法水平不能进行多样化的设计，只能在算法描述方法上起到一定的巩固作用。凯撒加密原理需要给学生补充ASCII码的知识内容，且学生不了解“字符”数据类型的相关知识，用自然语言对“PROGRAM”字符串进行密文转换难度太大，实践活动的目标很难达成。桌面小时钟程序给出的是分支结构的流程图，程序实现时仅用了一条简单的时钟状态转换语句，且程序代码由多个子过程组成，对于教学难点的突破没有帮助，且易使学生在学习伊始就感受到阻力。３　教学设计3.1 教学目标3.1.1 知识与技能目标：（1）理解什么是算法，体会算法的多样性；（2）能够对设计的算法做出简单的评价。3.1.2 方法与过程目标：通过了解常用的算法描述方法，让学生学会用自然语言、流程图来描述算法，帮助学生建立算法思维模式。3.1.3 情感态度与价值观目标：（1）提高学生学习兴趣，提高求知欲；（2）培养学生乐于发现、积极思考的学习态度；（3）培养学生独立思考的习惯，养成严谨的的思维习惯。3.2 教学过程3.2.1 实践活动——为培养算法思维创设环境活动内容：求1+2+3+……+99+100的和活动1：请尝试用多种方法求解活动结果：高斯法、公式法、累加法、奇偶相加等活动目标：点题、引出概念——让学生明确学习任务学习内容：算法是解决问题的方法和步骤活动2：用文字形式表述解题步骤（分组活动）活动结果：学习内容：（1）自然语言描述方法；（2）对自然语言描述方法的优缺点形成清晰的认知。活动结果：流程图描述方法直观清晰、通俗易懂。活动目标：（1）熟悉流程图的图例符号；（2）在熟悉问题算法的情形下学习流程图描述，用心体会流程图描述方法的优缺点；（3）掌握用流程图描述算法的方法。 3.2.2 小结——算法描述方法（1）简介“伪代码描述方法”，引出计算机程序设计语言；（2）介绍课程体系结构，提升学生算法学习的认知水平，为学习兴趣的保持提供支撑；（3）对三种常用的算法描述方法进行小结，帮助学生梳理学习内容。3.2.3 练习——强化知识点，提升教学目标达成效果活动内容：求解100以内的完美数，要求设计算法并绘制流程图活动结果：如何高效地解决问题是算法设计的核心。活动目标：（1）将学生的注意力由“描述方法”带回“算法思维”，将算法思维的学习引向深入。（2）强化对流程图图例符号的记忆，熟练掌握用流程图描述算法。４ 教学设计评析4.1 小问题可以做大文章（1）“求1+2+3+……+99+100的和”这个问题，对高一年级的学生来说再熟悉不过。刚看到题目时，很多学生就脱口说出答案“5050”，这使教学很自然地过渡到问题的求解方法，为后面引出课题做好伏笔。（2）“用文字表述解题步骤”的活动，让学生在学习自然语言描述方法的同时，发现这一描述方法的不足，为后续学习流程图描述方法做好铺垫。使用自然语言描述算法时，不能只留停在方法上，需要进一步理清解题步骤，学生被引入算法学习的第二个环节。这一环节，让学生在了解算法多样性的基础上，将认知水平发展到“算法思想是否可以改进”。（3）“发现”一个小问题可以使用多种求解方法，进而“接受”算法的概念。“发现”自然语言描述方法存在不足，进而“接受”流程图描述方法。（4） 选取学生熟悉的小问题进行实践活动，更利于凸显学习内容——算法的描述与设计。以一个简单易行的小问题为主线，使各个概念及知识点有序展开。与此同时，小问题的多种解决方案突出了算法设计的重要性，将学生的学习从了解提高到理解的层次。4.2 强化环节有针对性，巩固的同时做提升学生通过实践活动完成了算法学习的第一环节——熟悉概念，且通过算法描述方法的学习对算法思想有了一定的认识，具备了进入第二环节的学习条件。算法学习的第二环节，要使学生在巩固之前学习的同时有所深入，将学生对算法的认识从“具有多样性”的初级水平提升到“完美”级别，让学生认识到“如何高效的解决问题是算法研究的核心”。综上所述，“求1+2+3+……+99+100的和”这一问题的设计帮助学生完成了教学重点的学习，“求解100以内的完美数”在强化学习的同时让学生的认识水平达到了新的高度，在巩固重点的同时有效地完成了教学难点的突破。（徐州市王杰中学，江苏　徐州