粤教版高中信息技术选修1算法与程序设计:用穷举法设计程序
- 格式:ppt
- 大小:225.14 KB
- 文档页数:12
高中信息技术算法与程序设计教案粤教版选修一、第一章:算法与程序设计概述1. 教学目标了解算法的概念、特性以及算法与程序的关系。
掌握算法描述的方法,如伪代码和流程图。
理解程序设计的基本概念,如编程语言、编译器和解释器。
2. 教学内容算法定义及特性算法描述方法:伪代码和流程图程序设计基本概念3. 教学方法采用案例分析法,以具体的编程语言为例,让学生理解算法与程序设计的关系。
采用任务驱动法,让学生通过实际编写代码,体验算法实现的过程。
4. 教学步骤介绍算法的概念和特性,结合实例进行分析。
讲解伪代码和流程图的表示方法,引导学生学会使用这两种工具描述算法。
讲解程序设计的基本概念,如编程语言、编译器和解释器。
5. 课后作业结合本章内容,让学生编写一个简单的程序,实现一个基本的算法。
二、第二章:顺序结构程序设计1. 教学目标掌握顺序结构程序设计的基本语法和技巧。
理解顺序结构程序设计的原则,能够编写清晰、高效的程序。
2. 教学内容顺序结构程序设计的基本语法顺序结构程序设计的原则3. 教学方法采用案例分析法,通过分析具体的程序案例,让学生理解顺序结构程序设计的方法。
采用任务驱动法,让学生通过实际编写代码,掌握顺序结构程序设计技巧。
4. 教学步骤讲解顺序结构程序设计的基本语法,如变量声明、数据类型、输出语句等。
讲解顺序结构程序设计的原则,如代码清晰、可读性强、模块化等。
5. 课后作业结合本章内容,让学生编写一个简单的顺序结构程序,实现特定的功能。
三、第三章:分支结构程序设计1. 教学目标掌握分支结构程序设计的基本语法和技巧。
理解分支结构程序设计的原则,能够编写清晰、高效的程序。
2. 教学内容分支结构程序设计的基本语法分支结构程序设计的原则3. 教学方法采用案例分析法,通过分析具体的程序案例,让学生理解分支结构程序设计的方法。
采用任务驱动法,让学生通过实际编写代码,掌握分支结构程序设计技巧。
4. 教学步骤讲解分支结构程序设计的基本语法,如条件语句、循环语句等。
1. 理解算法与程序设计的基本概念。
2. 掌握算法描述和分析的基本方法。
3. 了解常见的编程语言及其特点。
4. 学会使用算法解决问题,提高逻辑思维能力。
二、教学内容1. 算法与程序设计的基本概念:算法、程序、软件等。
2. 算法描述和分析:流程图、伪代码、时间复杂度、空间复杂度等。
3. 常见编程语言及其特点:Python、C++、Java、JavaScript等。
4. 算法解决问题的方法:穷举法、递归法、分治法、动态规划等。
三、教学重点与难点1. 重点:算法与程序设计的基本概念,算法描述和分析的方法。
2. 难点:常见编程语言的选择与运用,算法解决问题的策略。
四、教学方法与手段1. 教学方法:讲授、案例分析、上机实践、小组讨论等。
2. 教学手段:多媒体课件、网络资源、编程软件、教学案例等。
五、教学安排1. 第1-2课时:算法与程序设计的基本概念。
2. 第3-4课时:算法描述和分析的方法。
3. 第5-6课时:常见编程语言及其特点。
4. 第7-8课时:算法解决问题的方法。
5. 第9-10课时:综合练习与拓展。
1. 平时成绩:包括课堂参与、作业完成、上机实践等,占总评的40%。
2. 期中考试:包括选择题、填空题、编程题等,占总评的30%。
3. 期末考试:包括算法分析、编程实践、综合应用等,占总评的30%。
七、教学资源1. 教材:高中信息技术算法与程序设计教材。
2. 辅助资料:相关论文、博客、在线教程等。
3. 编程软件:Python、C++、Java、JavaScript等。
4. 在线编程平台:LeetCode、牛客网等。
八、教学进度计划1. 第1-2周:算法与程序设计的基本概念。
2. 第3-4周:算法描述和分析的方法。
3. 第5-6周:常见编程语言及其特点。
4. 第7-8周:算法解决问题的方法。
5. 第9-10周:综合练习与拓展。
6. 第11-12周:期末复习与考试。
九、教学反思1. 定期收集学生反馈,了解教学效果,调整教学方法。
算法描述之流程图学科整合策略:本节采用的案例与数学学科整合,有助于学生知识的迁移;支架策略:借助FLASH动画降低了使用流程图描述算法的操作难度;学习平台提供了明确清晰的学习活动指引,同时提供了“Raptor”工具基本操作的微课,让学生的整个学习过程环环相扣,层层递进。
深度学习路线策略:根据学生的背景知识,通过提问来激活学生先期知识,采用多种教学策略,促进学生获取新知识,通过体验、尝试、挑战,将获取到的新知识与已有知识联结在一起,形成知识树。
七、资源和环境1、资源资源类型资源内容简要描述资源来源学习平台在ITTOOLS平台上创建课程微课Raptor的基本操作教师制作动画通过拖放完成相关算法的流程图描述教师制作软件工具Raptor 互联网上下载2、教学环境多媒体网络课室八、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图引入情景问题:某商家为了能在双十一提高销量,思考激趣,明确主题设置了以下优惠方案:提前付预付定金10元,抵30元,双11当天付清尾款;双11当天付款满200减20(系统自动满减)。
你打算在该商家购买一原价格为220元的商品,请问你最终花了多少钱购买了这个商品?自然语言描述算法的优点:采用人们日常所用的语言,人们比较容易接受。
不足:文字过长,走向不清晰,容易出现理解上的歧义性。
明确主题:算法描述之流程图新课讲授一、流程图的描述1.流程图及其图形说明2.流程图的优点优点:流程图描述清晰简洁,走向分明听课突出重点体验活动一:描述用流程图描述数学问题的算法问题:给出3个任意的正实数,判断以这3个正实数为三条边边长的三角形是否存在,并说出判定结果。
(在学习平台上借助动画完成)经历用流程图描述简单算法的过程,感受流程图描述的优点突出重点八、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课二、流程图的阅读以求解数学问题:1+2+3+4+5=?的算法流程图学习突出重点突破难点讲授为例,结合计算机的工作原理进行讲解尝试活动二:阅读阅读数学问题:6!的算法流程图(借助学习平台的在线调查功能来完成)完成活动二突出重点突破难点八、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图体验活动三:验证借助Raptor工具验证活动二的结果完成活动三突出重点突破难点提供微课、文字指引及半成品流程图小结梳理知识建构知识树*挑战活动四:挑战2013年全国高考数学题加强算法的学习,有助于培养计算思维,提高解决问题的效率,也是学习用计算机程序解决问题的关键。
§4.2用穷举法设计程序一、教学目标课程标准规定本节内容主要在于穷举法与问题解决。
包括两个方面:1、理解穷举法的思路。
2、能够根据具体问题的要求,使用穷举法设计算法,编写程序求解问题。
二、学情分析本节内容的教学对象是高一或高二年级学生,他们已经具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。
同时,通过前三个章节的学习与实践,学生已初步体验了穷举法的基本思想,经历了用计算机解决问题的过程与步骤,学会了对计算机程序进行调试,掌握了程序的三种基本结构等基础知识,为本节内容的学习提供了良好的基础。
三、教材分析1、本节主要内容介绍穷举法是程序设计中使用得最为普遍、大家必须熟练掌握和正确运用的一种算法。
它利用计算机运算速度快、精确度高的特点,对要解决问题的所有可能情况,一个不漏地进行检查,从中找出符合要求的答案。
用穷举算法解决问题,通常可以从以下两个方面进行分析:⑴确定范围:问题所涉及的情况有哪些,情况的种数可不可以确定。
⑵验证条件:分析出来的这些情况,需要满足什么条件,才成为问题的答案。
只要把这两个方面分析好了,问题自然会迎刃而解。
本节内容是广东教育出版社出版的普通高中信息技术(选修1)《算法与程序设计》教材第四章第2节的教学内容,包括有穷举法的基本思路,用穷举法求解问题,穷举法中穷举方案的选择等。
2、重点难点分析教学重点:⑴建立正确的数学模型,确定穷举方案。
⑵根据命题确定变量的取值范围。
⑶正确表达“符合条件”的判断。
教学难点:⑴恰当安排穷举的方式,使得算法的效率更高。
⑵如何评价各种穷举策略的优劣。
3、课时安排1课时。
四、教学环境多媒体网络教室、投影仪等。
五、教学过程六、学习评价在教学过程中,设置了学生自评、互评,教师点评等多种评价方式。
同时制订了评价信息反馈表,充分发挥了教学评价的作用。
2、对于多种解决问题的方案,学会评价它们的好坏。
教学重点和难点分析(一)教学重点:建立正确的数学模型,确定穷举方案;根据命题确定自变量的取值范围。
(二)教学难点:如何确定穷举方案并评价各种穷举方案的优劣。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图案列引入1、WiFi密码这样设置,最容易被大家破解我们的网络除了一些企业,我们家里自用的wifi,由于大家的安全意识欠缺,密码设置的依然是简单粗暴。
这样的密码很容易被隔壁老王猜中或者被黑客破解!甚至遭到攻击!2、暴力穷举密码破解技术中最基本的就是暴力破解,也叫密码穷举。
如果黑客事先知道了账户号码,如邮件帐号、QQ用户帐号、网上银行账号等,而用户的密码又设置的十分简单,比如用简单的数字组合,黑客使用暴力破解工具很快就可以破解出密码来。
举例自己家里无线网的情况,有时也会出现卡顿或掉线,思考会不会是密码被破解了。
WIFI是现在娱乐生活工作离不开的工具,引起学生共鸣,提高学生对本节内容的学习兴趣并引起思考。
案列剖析1、密码破解小程序演示运行密码破解小程序,尝试手动破解密码、自动破解两位密码和自动破解三位密码这种功能小程序的应用,极大提高同学学习兴趣和积极性。
2、思考破解的原理引出穷举的概念思考为何能够破解,它的原理是什么体会穷举的执行过程3、小程序核心代码理解①For循环语句回顾:For 循环变量=初值to 终值Step 步长循环体Next 循环变量②2位和3密码破解代码分析带同学一起分析2位密码破解程序3位密码破解程序填空,请同学思考并回答回顾for循环语句的执行过程,理解2位密码程序结合2位密码破解程序,思考这段程序的代码考虑学生层次,这里有必要带同学再回顾一下for语句的执行过程,以便于小程序核心代码的理解通过思考,理解穷举范围的选取和穷举结束4、思考提高密码安全性①增加密码长度②增加密码复杂性填空思考如何让密码不容易破解条件的设置提高密码安全设置的意识和能力穷举法案例实战及提高1、现有面值为1元、2元和5元的钞票(假设各钞票的数量足够多),从这些钞票中取出30张使总面值为100元,问有多少种取法输出每种取法中各种面额钞票的张数。
tomorrow then don't take an umbrella 用VB中如何表达?If weather=“sunny” then print “don't take an umbrella”想一想:如何用VB表达所有“If…then…”语句,请写出流程图它用法。
用流程图表示“If…then…”语句讲授新知单分支IF语句格式1:IF条件then 语句格式2IF条件then语句组end if这两个格式有什么区别?使用时如何进行区别使用?把上例转换成VB程序:Dim weather as stringweather=inputbox(“请输入天气状况”)if weather=”sunny”then__print “don't take an umbrella”或者if weather=”sunny”thenprint “don't take anumbrella”end if练习单分支IF语句实例——分段函数y=5+x x>0X2+12 x<=0用单分支语句写出分段函数的程序x=Val(inputbox(“输入x的值”))End if End sub巩固练习已知三角形三条边的边长为a,b,c,求三角形的面积。
1.判断三条边长是否构成三角形,如构成则输出三角形的面积,否则结束程序。
2.判断三条边长是否构成三角形,如构成,则输出三角形的面积,否则输出“不能构成三角形”,结束程序。
要求,先画出流程图,再编辑程序。
分析题目,并使用上面用过的流程图(已经拍照的图片或程序段),帮助学生理解题意。
学生完成后,可分组展示自己的作业。
总结提升小结:选择结构的三种语句格式及流程图单分支语句双分支语句双分支语句块结构采用白板回放的功能,进行小结单行语句块结构单行语句块结构。
《穷举法求解问题的实践》教学设计一、教材分析本节选自广东教育出版社出版的普通高中信息技术选修1《算法与程序设计》4.2.2穷举法求解问题的实践。
前一个课时已经初步接触了穷举法的概念,本节课可以作为穷举法的第二节课,也可以独立作为穷举法的学习。
穷举法在实践中属于比较常见的一种算法,经典例子有百鸡百钱、鸡兔同笼等。
对于教材,我进行了一些处理再加工,使得本节课用到的三个例子由易到难,逐层深入,符合学生的认知特点。
二、学情分析通过高二上学期对前面的章节的学习,学生已经掌握了程序的基本语法、程序三种基本结构、解析法,有了一定的用编程解决问题的能力,但是怎么样把实际生活中的问题转化为计算机程序解决这一个过程对于学生而言是个难点。
三、教学目标1.了解穷举法的基本概念和穷举法解决问题的基本过程。
2.学会用穷举法编程解决实际问题,能够根据具体问题分析建立数学模型,编写程序求解问题3.通过经历穷举法解决问题的过程提高学生的计算思维能力,通过案例的分析引导学生关注信息社会责任。
四、教学重难点教学重点1、建立正确的数学模型,确定穷举方案。
2、根据命题确定穷举变量的取值范围,正确表达“符合条件”的判断。
教学难点:1、合理选择穷举方案2、算法和程序代码之间的转化五、教学策略根据我校学生的特点,我选择了一个尝试密码开宝箱的例子引入,首先让一个学生自己来演示尝试暴力破解这个密码。
这样,学生马上就能体会到什么叫穷举。
通过问题为刚才操作的同学尝试的过程,是不是有一个范围,引入穷举的范围,从简单破解2位数,到学生无法简单破解5位数的密码,自然引出这样单一的重复的过程可以由计算机来解决。
了解了暴力破解的原理,我们也就了解了穷举法的原理、特点。
通过实践活动一,让每个学生全员参与运行2位数密码破解和5位数密码破解的两个小程序,同时观察破解的时间长短和什么有关,老师再分析核心代码,进一步了解破解的原理,消除对新知识的恐惧感。
了解原理后,我使用两个实践活动问题,让学生练习,以便理解、运用穷举法。
一、教学目标1、知识与技能(1).认识程序调试的意义。
(2).基于计算机解决问题的调整,穷举法是计算机求解问题的基本算法。
(3).穷举法也是人们常用的解决问题的方法,计算机的出现大大提升了这种方法的意义。
(4).掌握用穷举法设计程序的基本思路。
(5).通过调试不同的例程,掌握穷举法穷举技巧(变量安排、穷举方案的确定)。
(6).计算机只是人类的工具,穷举方案的确定得靠人脑来完成,但穷举过程的实施计算机却比人脑有效。
(7).通过深入研究穷举的技巧,积累程序设计的经验,提升自己设计程序求解问题的能力。
(8).对于多种解决问题的方案,学会评价它们的好坏。
2、方法与过程本节以“百钱买百鸡问题”入手,由浅入深讲解了穷举算法的思路。
并通过钞票币值问题、电子邮箱密码问题的求解,介绍了如何恰当地安排穷举算法中的多个变量,如何设计穷举方案,使得穷举过程更加合理更有效率,举出了求一个5位密码问题的3种穷举方案,通过讨论、对比、总结,熟练掌握穷举算法的求解问题方法。
教学案例在最后部分安排了一个用于交流的问题,介绍了在穷举算法中,变量安排和穷举方案的确定是密切相关的如何安排,求解问题将会有许多方案,而不同的方案可能导致解决的效率有巨大的差异。
组织这些活动,在编程实践之后,对各种方案进行对比试验,加深穷举算法的理解。
3、情感态度和价值观通过本节内容的学习,学生对设计算法求解问题有了进一步的认识,对设计算法的步骤更加熟练,思考问题更加严密和有条理,程序编制和调试更有经验。
本节的学习对算法知识的积累,对继续学习的激发有更加强烈的愿望,培养学生的爱国主义精神。
二、重点难点1、教学重点(1)建立正确的数学模型,确定穷举方案。
(2)根据命题确定可解空间(即变量的取值范围)。
(3)正确表达“符合条件”的判断。
2、教学难点(1)如何确定穷举方案。
(2)如何评价各种穷举方案的优劣。
三、教学环境1、教材处理教材选自《广东省普通高中信息技术选修一:算法与程序设计》第四章第二节,本节由一个植树数量的IQ题人手,引入穷举算法的思路。