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2023年高中信息技术教学教学设计分治算法

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

2023年高中信息技术教学教学设计分治算法

教学内容分析

本节课的主要教学内容为高中信息技术课程中的分治算法，对应教材的第三章“算法与程序设计”中的第三节“分治策略”。内容涵盖了分治算法的基本概念、应用场景以及经典例题，如归并排序、快速排序等。此外，还将探讨分治算法在实际问题中的应用，例如二分有哪些信誉好的足球投注网站、矩阵乘法等。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的学习中已经掌握了基本的程序设计方法、顺序结构、循环结构和选择结构等编程基础知识。在此基础上，通过本节课的学习，学生可以进一步理解算法设计的基本思想，提高编程解决问题的能力。同时，分治算法的学习也为后续学习其他高级算法打下基础。

核心素养目标

本节课旨在培养学生的以下信息技术学科核心素养：

1.算法思维：通过分治算法的学习，使学生能够运用递归思想分析和解决问题，提高逻辑思维能力。

2.抽象概括：培养学生从具体问题中提炼出一般性规律，形成抽象的算法模型，提升抽象概括能力。

3.创新实践：鼓励学生在解决实际问题时，能够运用分治策略创造性地设计算法，提高编程实践能力。

4.团队协作：通过小组讨论与合作，培养学生沟通协调、共同解决问题的团队协作精神。

5.信息意识：培养学生关注信息技术发展，了解分治算法在实际应用中的优势，提高信息素养。

重点难点及解决办法

重点：

1.分治算法的基本思想和步骤。

2.分治算法在实际问题中的应用。

难点：

1.理解并掌握递归调用在分治算法中的作用。

2.设计并实现具有效率的分治算法。

解决办法及突破策略：

1.通过具体案例和动画演示，帮助学生直观理解分治算法的步骤和原理。

2.引导学生通过递归图形分解，加深对递归调用的理解。

3.创设编程实践环境，让学生动手实现分治算法，并提供实时反馈和指导。

4.分组讨论，让学生在小组内分享解题思路和优化方法，互相启发，共同突破难点。

5.设计由易到难的编程任务，逐步提升学生的问题解决能力和算法优化技巧。

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：通过精讲分治算法的基本概念、原理和步骤，为学生提供清晰的理论框架，确保学生掌握基础知识点。

-结合具体案例，如归并排序，讲解分治策略的应用，使学生更好地理解理论知识。

-利用图示和流程图辅助讲解，提高学生对算法步骤的理解和记忆。

2.讨论法：鼓励学生在课堂上积极提问，组织小组讨论，促进学生之间的思维碰撞，共同探讨分治算法的优化和应用。

-设计开放性问题，引导学生主动思考和探索分治算法在不同问题上的解决方案。

-分组讨论实际编程案例，让学生在实践中学习和交流，提高问题解决能力。

3.实验法：提供编程实践平台，让学生通过实际操作来巩固和深化对分治算法的理解。

-安排编程任务，让学生独立或合作完成，培养学生的动手能力和创新意识。

-实时反馈和指导，帮助学生解决实践中的问题，提高学生的编程技能。

教学手段：

1.多媒体设备：利用投影仪、计算机等设备，展示分治算法的动态演示和案例分析，增强视觉效果，提高学生的注意力。

-使用PPT、教学视频等多媒体资源，直观展示算法执行过程，帮助学生形象理解。

-通过在线编程环境，实时展示学生代码的执行结果，提高教学反馈的及时性。

2.教学软件：运用专业的编程教学软件，提供代码模板、调试工具等，帮助学生更好地编写和优化代码。

-使用代码编辑器，提供代码高亮、智能提示等功能，提高编程效率。

-运用调试工具，让学生能够逐步执行和观察程序，深入理解算法执行过程。

3.网络资源：利用互联网资源，拓展学生的学习视野，提供更多学习材料和案例。

-推荐在线教程和开放课程，让学生能够自主学习和深化理解。

-引导学生参与在线编程社区，交流学习经验，拓宽知识面。

教学流程

（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解分治算法的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。设计预习问题，如“分治算法的基本思想是什么？”激发学生思考，为课堂学习分治算法内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确教学目标和重难点。准备教学用具和多媒体资源，如PPT、教学视频等，确保教学过程的顺利进行。设计课堂互动环节，如小组讨论、编程实践，提高学生学习分治算法的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的程序设计基础，如循环结构、选择结构等，帮助学生建立知识之间的联系。提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解分治算法的