算法与程序设计穷举法.doc

算法与程序设计——穷举法 PAGE PAGE 8 算法与程序设计——穷举法 学校：广东省化州市第三中学 授课教师：严瑞珍 授课年级：高二 课时计划：1课时一、教学目标 1、知识与技能 1）认识穷举法在日常生活中问题解决的应用，并认识到利用计算机用穷举法解决问题的高效。 2）了解穷举法的基本概念及用穷举法设计算法的基本过程。 3）分析建立正确的数学模型，归纳穷举法穷举技巧（穷举法的适用范围及变量定义范围）。 4）理解用穷举法设计程序的基本思路。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。 2、过程与方法 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。并利用“百钱百鸡”问题的解决过程引导穷举法解决问题的方法与过程，并由此类问题（电子邮箱密码问题的求解、水仙花数）引导学生对这一类问题抽象出具体的数学模型，运用穷举法能独立的实现程序。 3、情感态度与价值观 1）引导学生关注穷举法在社会生活中的应用，进一步提高利用信息技术解决实际问题的能力。 2）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。 通过小组讨论与探究活动，提高团队合作能力，促进探究的热情。 4）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， 5）在解决问题的过程中进一步培养和提升学生的逻辑思维能力。 二、教学重点和难点 教学重点： 建立正确的数学模型，确定穷举方案。 根据命题确定变量的取值范围。 正确表达“符合条件”的判断。 如何进行穷举法的优化，使得算法的效率更高 教学难点： 分析问题，建立数学模型，构造算法，确定穷举的范围。 恰当安排穷举的方式，使得算法的效率更高。 如何评价各种穷举策略的优劣。 三、教材分析 教学内容：本节内容选自《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，内容包括：穷举法的基本思路，用穷举法求解问题（第一课时），穷举法中穷举方案的选择等（第二课时）。而本节课是穷举法的第一课时（用穷举法解决问题的基本过程）。 在本章第一节介绍了解析法之后，对于实际生活中列举类问题运用解析法不是太合适，所以引入第二种代表性的算法穷举法的介绍。 四、学生分析 本节内容的教学对象是高二年级学生，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，通过前几个章节的学习与实践，学生已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，并掌握了顺序、循环、条件三种程序结构，为本节内容的学习提供了良好的基础。前一节的学习，学生掌握了如何用解析法设计程序，但现实生活中也有很多问题往往无法用解析法找到答案，学生对于列举类的问题用解析法来实现感到困惑，这时就需要使用计算机来帮助我们逐个列举出可能的情况，从而引出本课内容 —— “穷举法”。因此对此类问题的归纳求解，学生应该掌握。 五、教学方法 主要教学方法：讲授法 演示法 任务驱动 情境教学 主要学习方法：小组协作 自主探究 六、教学环境 预备知识：学生已掌握了用计算机解决问题的过程，掌握了VB界面设计的相关内容，掌握了程序设计的基础，掌握了顺序、循环、条件三种程序结构，掌握了用解析法设计程序的方法。 硬件要求：多媒体网络教室，最好有广播教学系统或投影仪，为拓展学习，学生机应允许上互联网。 所需软件：多媒体课件，学生机要安装VB6.0或以上版本。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 教学意图 情境导入 ︵5分钟︶ 1、导入：假设你有一个QQ密码，已经很久没有打开了，现在你想打开它，但是忘了密码，你会怎么做？ 2、引导学生：我们可以先转动一个密码位，然后固定其他密码位，一个一个号码进行尝试。这个过程就叫做穷举。 3、提问学生：是否被人盗过密码（QQ等），在学生气氛活跃后，提出知己知彼，给学生一个密码程序（2位自然数密码），让学生体会一下，如果你是黑客，你如何破解别人的密码。 4、观看：让大家观看3位、5位、6位密码用计算机暴力破截，用人工很耗时很艰难，可由机器完成，这样得出运用穷举法的原理，并讲出它的关键点：确定穷举范围。 学生积极破解密码，看看2分钟内是否会有人破截出密码。 请破解出的学生介绍经验（也就是一个一个去尝试），得到穷举法的概念。 学生观看多位密码暴力破解，产生求知欲，认真听讲，积极参与，体会穷举法的基本思路。 选取学生都很感兴趣（QQ破解密码）作为导入案例，可以很好的调动学生积极性、活跃课堂气氛。同时将知识点巧妙地融入到算法当中，寓教于乐，学生感到亲切、自然。教学效果更佳。 讲授新知 ︵12分钟︶ 以“百钱百鸡”问题为例，让学生思考答案。 问题：公元前5世纪，我国数学家张丘建在《算经》一书