全国中图版高中信息技术选修1第一单元走进编程第二节《解决问题的算法设计》教学设计.docx

全国中图版高中信息技术选修1第一单元走进编程第二节《解决问题的算法设计》教学设计

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：全国中图版高中信息技术选修1第一单元走进编程第二节《解决问题的算法设计》

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2023年11月10日

4.教学时数：1课时

本节课将围绕算法设计的基本概念和方法，通过具体案例引导学生理解算法思想，掌握解决问题的算法设计过程，与课本内容紧密结合，旨在培养学生的编程思维和解决问题的能力。

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的信息素养、计算思维和创新意识。通过学习解决问题的算法设计，学生将提升逻辑思维能力和问题解决能力，能够运用计算思维分析问题、设计算法，并在实践中培养创新意识，将理论知识与实际应用相结合，形成解决复杂问题的能力。

教学难点与重点

1.教学重点

-算法的概念与特征：使学生理解算法的定义、特点，以及算法在解决问题中的重要性。例如，通过讲解排序算法，让学生认识到算法的有序性和效率性。

-算法设计的基本方法：教授学生常用的算法设计方法，如穷举法、递推法、贪心法等。例如，通过分析经典的递推问题（如斐波那契数列），让学生掌握递推算法的设计思路。

-算法描述工具：使学生学会使用流程图、伪代码等工具来描述算法。例如，通过绘制冒泡排序的流程图，让学生理解算法的执行过程。

2.教学难点

-算法逻辑的理解：学生往往难以理解算法中的逻辑关系，特别是在复杂算法中。例如，在讲解递归算法时，学生可能难以理解递归的终止条件和递归调用过程。

-算法效率的分析：学生可能会忽略算法的效率，不理解时间复杂度和空间复杂度的概念。例如，在讲解排序算法时，学生可能不理解为什么快速排序比冒泡排序更高效。

-算法应用的迁移：将算法应用于实际问题解决时，学生可能难以将理论知识转化为实际操作。例如，在解决实际编程问题时，学生可能不知道如何将贪心算法应用于具体问题中，或者如何选择合适的算法来优化问题解决过程。

教学方法与策略

本节课将采用讲授与案例分析相结合的方法，通过讲解算法设计的基本原理，同时辅以经典案例，如排序算法的实际操作演示，帮助学生理解算法设计的步骤和技巧。在教学活动中，将组织小组讨论，让学生合作解决给定的问题，通过头脑风暴和互评来优化算法设计方案。此外，利用多媒体工具展示算法流程图和伪代码，增强直观性。通过这些方法，激发学生的兴趣，促进其主动参与和深入理解。

教学过程

1.导入新课

-（教师）同学们，上一节课我们学习了信息技术的概念和应用，那么今天我们将走进编程的世界，学习如何设计算法来解决问题。请大家思考一下，我们在日常生活中遇到问题是如何解决的？（学生思考并回答）

-（教师）很好，我们通常会有一个计划或者步骤来解决问题。在编程中，我们也需要设计算法来指导计算机如何解决问题。那么，什么是算法呢？今天我们就来学习算法设计的基本知识。

2.算法的概念与特征

-（教师）首先，我们来了解算法的概念。请大家打开课本第12页，阅读关于算法的定义。（学生阅读）

-（教师）谁能告诉我算法是什么？（学生回答）

-（教师）正确，算法是一系列解决问题的步骤。接下来，我们来看看算法的特征。请大家看黑板，我列出了一些算法的特征，请大家思考它们分别代表什么意思。（教师列出算法的特征，如确定性、有穷性、输入、输出等，学生思考并回答）

3.算法设计的基本方法

-（教师）了解了算法的概念和特征后，我们来学习几种基本的算法设计方法。首先是穷举法，请大家看课本第14页的例子，理解穷举法的思想。（学生阅读并理解）

-（教师）接下来是递推法，我将以斐波那契数列为例，讲解递推法的应用。（教师讲解斐波那契数列的递推算法，学生跟随教师思路）

-（教师）最后是贪心法，我们来看一个经典的贪心算法案例——找零问题。（教师讲解贪心法在找零问题中的应用，学生理解并思考）

4.算法描述工具

-（教师）现在我们知道了算法的设计方法，那么如何描述一个算法呢？这里有两种常用的工具：流程图和伪代码。请大家看课本第16页，了解流程图的组成。（学生阅读）

-（教师）接下来，我们用流程图来描述一个简单的算法——求两个数的最大公约数。（教师绘制流程图，学生跟随并理解）

-（教师）伪代码是另一种算法描述工具，它介于自然语言和编程语言之间。请大家看课本第17页的伪代码示例，理解其结构和用法。（学生阅读并理解）

5.课堂练习

-（教师）现在，请大家拿出练习册，完成第4页的练习题。这些题目旨在帮助你们巩固算法设计的基本方法和描述工具的使用。（学生完成练习题，教师巡回指导）

-（教师）练习完成后，我们一起来讨论一下你们的答案。哪位同学愿意分享一下你的解题过程？（学生分