教科版2019信息技术必修1数据与计算第4单元计算与问题解决4.1 算法及.pdfVIP

教科版2019信息技术必修1数据与计算

第4单元计算与问题解决4.1算法及其特征教学设计

【教材分析】

程序设计是给出解决特定问题程序的过程。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，

给出这种语言下的程序。算法是程序设计中的核心，算法依赖程序设计语言来实现。

程序设计语言有较大的局限性，不能用来解决所有类型的问题，人们要根据所需解决的

问题不同而选择不同的语言，而语言本身也在不断变化和更新。因此，语言具有不稳定和变

化更新快的特征；算法则比较稳定，它与描述算法的语言无关，可以在更长的时间内发挥作

用。程序设计语言只要多实践多使用就能熟能生巧，算法则需要比较深入的理论基础知识，

必须经过严格的科学训练。

基于以上认识，程序设计语言知识可以作为一种技能来培养，程序设计方法可以作为一

个规则来遵循，算法可以作为科学方法来传授，这样才能适应时代的需要，跟上技术的飞速

发展。

通过前面单元的学习，我们可以认为学生具备初步编写程序的简单技能，如基本的输入

输出语句、选择结构和循环结构的语句实现、列表及文件的初步操作等。本项目既要唤醒学

生已有的技能，又要让学生初识算法，因此在项目及活动设计时，抛开晦涩难懂的概念和语

法，不做内容上的堆积和罗列，采用了生动有趣的活动形式，每个活动中会涉及到一个或几

个知识点。

代码不是最终目的，而是作为载体，让学生初步了解程序设计的基本方法，在面对实际

问题的时候，可以换一种思维，找到有效的算法。

本节的项目“软件开发社招新”主要包含“探讨面试题的解决方案”和“求解‘谁是冠

军’”两个任务，包含4个活动。任务一的重点在已有知识和技能的唤醒，任务二的重点是

最基本算法思想的介绍。

【教学建议】

通过本项目的教学应让学生了解程序设计的基本方法和基本流程，利用学生感兴趣的实

例，让学生感觉程序设计并不是遥不可及的，而是人机对话的一种方式，让学生带着轻松的

心情，在游戏中学习，在学习中游戏。以活动为中心，增加拓展类知识，兼顾到不同层次学

生的需求。

“探讨面试题的解决方案”包含三个活动。

活动1寻找“开关对应关系”重在定性分析，挖掘对象的特征，重温算法的结构化表示

如流程图。

活动2寻找“被污染的药丸”重在定量分析，让学生尝试对生活中的实体进行数据抽象，

针对实际问题分析已知信息和未知信息，挖掘程序中的输入、输出信息，了解算法的特征。

活动3寻找“误删的ID号”，将实例的增删抽象成数值的加减，同时复习前面单元中

学会的编程技术，如累加、文件读写等。

任务二求解“谁是冠军”，介绍最简单最直接的算法思想——“枚举”，尝试将自然语

言转换为程序表达，了解逻辑运算在程序设计中的应用。

两个任务4个活动，编程量不大，因此建议在教学过程中，重点放在分析问题，解决问

题的过程上，把握每个活动的重难点。

根据学生实际情况，设定“读懂程序”“修改程序”“编写程序”“自创问题及编程实

现”四个梯度，使每个学生都能获得成功的体验。

【教学目标】

1.熟悉将解决问题的方法归结为一系列清晰、准确的步骤的过程。

2.了解算法的基本要素和重要特征。

3.运用恰当的方式描述算法。

4.运用Python语言实现简单算法，解决问题。

【教学重点、难点】

将解决问题的方法归结为一系列清晰、准确的步骤的过程。算法的基本要素和重要特

征。运用恰当的方式描述算法。运用Python语言实现简单算法，解决问题。

【教学过程】

第一课时

一、引入

计算科学是关于计算的学问，它主要研究哪些问题是可计算的以及怎样去计算。计算是

获得信息的一种过程，所以计算是动态的，信息的获得是计算的延伸。可以说，问题解决

的过程，实质上是描述和变换信息的过程。

本单元我们将对“计算”进行更多探究。我们将进一一步了解计算与算法的关系，明

确算法的基本特征，尝试用枚举的思想实现简单算法;掌握数值类及非数值类问题求解中的

常用算法思想;学会分析问题，针对问题的解决选择合理的算法，运用已学的计算知识解决

实际问题。

算法并不遥远，它就在我们身边。日常生活中，很多看似平常的做法都蕴含着一-定的

道理，如果将这些做法抽象成数学描述可能就是--些非常有效的算法。算法可能是一个计算

公式，可能是一个贏得游戏的策略，也可能是一个解决综合问题的复杂方案。