第三章 算法基础 教学设计 2023—2024学年高一上学期信息技术粤教版（2019）必修1.docx

第三章算法基础教学设计2023—2024学年高一上学期信息技术粤教版（2019）必修1

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教材分析

《第三章算法基础》是2023—2024学年高一上学期信息技术粤教版（2019）必修1的核心章节，旨在引导学生理解算法的基本概念、特点及作用，掌握常见算法的类型及其应用。本章内容紧贴课本，以实际案例为引，循序渐进地介绍算法设计思路、流程图绘制及伪代码编写等，注重培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力，为后续学习更复杂算法打下坚实基础。

二、核心素养目标

本章的核心素养目标在于提升学生的问题解决能力、逻辑思维能力和信息素养。通过学习算法基础，使学生能够结合实际情境，运用计算机科学的思想方法，发现问题的本质，设计有效算法解决问题；培养学生在分析问题时能逻辑清晰地表达思路，形成合理的算法设计流程；同时，加强学生对算法在信息技术领域重要作用的认识，提高其运用算法优化解决实际问题的能力，为学生适应未来信息社会发展奠定基础。

三、学情分析

本课程面向的高一学生，经过初中的信息技术学习，他们已具备一定的计算机操作能力和基础知识，但对于算法的概念和逻辑思维要求较高的内容掌握有限。在知识层面，学生对程序设计的初步认识多停留在简单操作层面，对算法的系统性学习和深入理解相对缺乏。能力上，学生的逻辑思维能力、问题分析能力有待提高，尤其在将实际问题抽象为算法模型方面需要加强。素质方面，学生的合作探究能力和创新意识有待培养。此外，学生在学习过程中可能存在依赖具体案例、缺乏自主思考和总结的习惯，这对深入理解和灵活应用算法知识产生了一定影响。因此，教学中需注重启发式教学，引导学生主动探索，培养其独立解决问题的能力。

四、教学资源

1.硬件资源：计算机、投影仪、白板。

2.软件资源：粤教版信息技术教材、算法流程图绘制软件（如Visio）、伪代码编写工具（如Notepad++）。

3.课程平台：学校教学管理系统、课堂互动平台。

4.信息化资源：教材配套电子资源、算法案例库、微课程视频。

5.教学手段：讲授、案例分析、小组讨论、上机实践、课后在线自测。

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对算法的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道算法是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于算法在日常生活中的应用实例，如有哪些信誉好的足球投注网站引擎的工作原理、推荐系统的算法等，让学生初步感受算法的魅力。

简短介绍算法的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.算法基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解算法的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解算法的定义，包括算法的主要特征和构成要素。

使用图表或示意图详细介绍算法的组成部分，如输入、输出、步骤等，帮助学生理解。

通过实例，如排序算法，让学生更好地理解算法的实际应用和作用。

3.算法案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解算法的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的算法案例，如冒泡排序、二分查找等，进行分析。

详细介绍每个案例的背景、算法流程、优缺点，让学生全面了解算法的多样性和复杂性。

引导学生思考这些案例在生活中的应用，以及如何利用算法解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论算法的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个算法主题，如“如何优化算法效率”进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、面临的挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对算法的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调算法的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括算法的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调算法在现实生活和学习中的价值，鼓励学生进一步探索和应用算法。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于算法应用的短文或报告，以巩固学习效果。

六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《计算机科学中的算法设计与分析》

-《算法导论》

-《编程之美：微软技术面试心得》

-《趣学算法》

2.自主学习和探究：

-鼓励学生课后阅读拓展材料，加深对算法理论的理解，特别是算法复杂度分析、递归思想等内容。

-布置课后探究题目，如“比较不同排序算法的效率”、“探讨递归