全国中图版高中信息技术选修1第一单元算法与问题解决第三节《穷举与问题解决》教学设计.docx

全国中图版高中信息技术选修1第一单元算法与问题解决第三节《穷举与问题解决》教学设计

授课内容

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授课时间

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为全国中图版高中信息技术选修1第一单元算法与问题解决第三节《穷举与问题解决》。本节课将介绍穷举法的基本概念，通过实例讲解如何运用穷举法解决问题，以及穷举法在实际编程中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在学习本节课之前，已经掌握了算法的基本概念、顺序结构、分支结构和循环结构等编程知识。本节课将利用学生已有的知识基础，通过讲解穷举法的原理和应用，引导学生运用所学知识解决实际问题。教材中涉及的具体内容包括：穷举法的定义、特点、适用场景，以及通过穷举法解决经典问题的实例分析。

核心素养目标

1.培养学生运用算法思维分析问题的能力，能够将实际问题抽象为算法模型。

2.提升学生利用穷举法进行问题解决的计算思维，增强逻辑推理和问题解决能力。

3.激发学生探索算法效率的意识，培养其在实际编程中优化算法的能力。

重点难点及解决办法

重点：

1.理解穷举法的概念及其在问题解决中的应用。

2.掌握穷举法的编程实现。

难点：

1.穷举法的算法效率问题，如何优化算法以减少不必要的计算。

2.将实际问题转化为穷举法算法模型的过程。

解决办法：

1.通过实例讲解和演示，使学生直观理解穷举法的基本思想。

2.引导学生通过编程练习，动手实践穷举法的实现，加深对算法的理解。

3.分析算法效率，讲解优化策略，如剪枝技术，减少穷举次数。

4.通过问题驱动的教学方法，让学生在解决实际问题的过程中，自然地构建穷举法模型，培养抽象思维能力。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生配备全国中图版高中信息技术选修1教材。

2.辅助材料：准备穷举法相关的案例代码、算法流程图和教学视频。

3.实验器材：每人一台可以编程的计算机，安装有编程软件。

4.教室布置：设置中央展示区用于展示案例和讨论，周围为实验操作区，方便学生进行编程实践。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布关于穷举法的预习资料，包括教材相关章节的电子文档、案例视频等，明确要求学生了解穷举法的概念及其应用。

-设计预习问题：设计问题如“什么是穷举法？”“穷举法适用于解决哪些类型的问题？”等，引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台监控学生的资料阅读情况和问题回答情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生自主阅读教材和案例，初步理解穷举法。

-思考预习问题：学生对预习问题进行思考，尝试用自己的语言总结答案。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题答案提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主探索，培养独立学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台进行资源分享和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个简单的穷举法案例引入新课，如“百钱买百鸡”问题，激发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解穷举法的原理和步骤，通过具体案例演示如何在编程中实现穷举法。

-组织课堂活动：分组讨论穷举法在不同问题中的应用，每组选择一个问题进行穷举法的设计。

-解答疑问：对学生提出的关于穷举法实现的问题进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生听讲并思考如何将实际问题转化为穷举法模型。

-参与课堂活动：学生分组讨论，设计穷举法算法，并在小组内分享。

-提问与讨论：学生对穷举法的理解和应用中的疑问进行提问和讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：讲解穷举法的基本概念和步骤。

-实践活动法：通过小组讨论和设计，让学生在实践中学习穷举法。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置一些使用穷举法解决的问题作为作业，要求学生编写代码实现。

-提供拓展资源：提供一些关于算法优化和穷举法应用的文章和视频，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，对学生的代码实现和问题解决能力给予反馈。

学生活动：

-完成作业：学生根据课堂学习，独立完成作业，实现穷举法的编程应用。

-拓展学习：学生利用拓展资源，深入学习穷举法的优化和应用。

-反思总结：学生对自己的编程实现和问题解决过程进行反思，总结学习心得。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程进行反思，提升学习能力。

作用与目的：

知识点梳理

一、算法与问题解决

1.算法的概念：算法是一系列解决问题或执行任务的步骤。

2.算法的特点：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。

3.问题解决的过程：分析问题、设计算