高中信息技术选修1《算法与程序设计》《编制计算机程序解决问题》教学设计.docx

高中信息技术选修1《算法与程序设计》《编制计算机程序解决问题》教学设计

授课内容

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授课人数

授课地点

授课时间

设计意图

核心素养目标分析

1.信息素养：培养学生利用信息技术解决问题的能力，使其能够理解算法的基本概念，掌握程序设计的基本方法，并能够运用所学知识编写程序解决实际问题。

2.创新思维：激发学生的创新意识，通过设计问题情境，引导学生独立思考，探索算法与程序设计的多种解决方案，提高其逻辑思维和创新能力。

3.合作能力：培养学生团队协作精神，通过小组讨论和合作完成任务，提高沟通、协调和分工合作的能力。

4.自主学习：培养学生自主学习的能力，使其能够主动查阅资料，分析问题，独立完成程序设计任务，形成良好的学习习惯。

5.责任意识：教育学生遵循法律法规，尊重知识产权，培养其诚信、守法和负责任的品质。

教学难点与重点

1.教学重点

-算法的基本概念与特征：理解算法的定义、特性（如确定性、有穷性、有效性、输入输出性），以及算法与程序的区别与联系。

例如，通过讲解排序算法的步骤和特点，让学生掌握算法的基本概念。

-程序设计的基本结构：掌握顺序结构、分支结构、循环结构等程序设计的基本结构，以及它们在解决问题中的应用。

例如，通过编写一个简单的计算器程序，让学生实践顺序结构和分支结构的编程。

2.教学难点

-算法逻辑的构建：学生在理解算法逻辑时可能遇到困难，特别是在复杂问题的算法设计中。

例如，讲解递归算法时，学生可能难以理解递归的终止条件和递归调用过程。

-程序调试与错误处理：学生在编写程序时可能会遇到语法错误、逻辑错误等问题，需要掌握调试技巧和错误处理方法。

例如，让学生通过调试一个包含错误的程序代码，学会使用调试工具找出并修复错误。

-复杂算法的实现：一些算法如动态规划、图论算法等，其原理和实现较为复杂，学生可能难以理解。

例如，在讲解动态规划时，通过具体问题（如背包问题）的算法设计和代码实现，帮助学生逐步理解动态规划的原理和应用。

教学资源

-软硬件资源：计算机实验室、编程软件（如VisualStudioCode、PythonIDLE）、投影仪、白板

-课程平台：学校教学管理系统、在线编程平台（如Codecademy、LeetCode）

-信息化资源：算法与程序设计教材、在线教学视频、编程练习题库、案例代码库

-教学手段：小组讨论、编程练习、问题解答、案例教学、课堂互动

教学流程

1.导入新课（5分钟）

-通过一个简单的编程问题（如计算斐波那契数列的前几项）引导学生思考程序设计的基本概念。

-展示一个未优化的程序代码，让学生观察并讨论其存在的问题，引出本节课的主题——编制计算机程序解决问题。

2.新课讲授（15分钟）

-介绍算法的概念和特征，通过生活中的例子（如煎鸡蛋的步骤）说明算法的确定性和有穷性。

-讲解程序设计的基本结构，以顺序结构为例，展示一个简单的计算器程序，并解释其执行过程。

-以分支结构为例，通过编写一个判断成绩等级的程序，让学生理解if-else语句的用法。

3.实践活动（15分钟）

-让学生编写一个简单的循环结构程序，如计算1到100的和，实践for循环的使用。

-安排一个调试练习，提供一段含有错误的代码，让学生找出并修复错误，加深对语法错误和逻辑错误的理解。

-给出一个复杂问题的简化版本，如寻找数组中的最大值，让学生设计算法并实现程序。

4.学生小组讨论（10分钟）

-讨论算法设计的思路，如何将现实问题抽象成算法模型。

举例回答：将一个复杂的数学问题分解为几个简单的步骤，然后转换为算法。

-讨论如何选择合适的数据结构来优化算法。

举例回答：对于查找问题，讨论使用数组、链表、哈希表的优缺点。

-讨论如何通过程序设计解决实际问题，例如自动计算购物车总价。

举例回答：设计一个程序，根据用户输入的商品价格和数量，计算总价和税费。

5.总结回顾（5分钟）

-回顾本节课学习的算法概念、程序设计结构，以及通过实践活动学到的知识。

-强调算法逻辑的构建和程序调试的重要性，并提醒学生在编写程序时注意代码的可读性和健壮性。

-鼓励学生在课后继续练习编程，加深对算法与程序设计的理解。

教学资源拓展

1.拓展资源

-算法资源：介绍算法相关的经典书籍，如《算法导论》、《编程之美》等，以及在线算法学习平台，如LeetCode、牛客网等，供学生深入了解算法设计和分析。

-编程语言资源：提供不同编程语言的在线教程和社区，如Python的官方网站、C++的C++reference等，帮助学生掌握多种编程语言。

-实际案例资源：介绍实际应用中的算法案例，如排序算法在有哪些信誉好的足球投注网站引擎中的应用、数据压缩算法在网络传输中的应用等，让学生了解算法在实际问