《为超市寻找关联次数最多的商品》教学案例.docx

《为超市寻找关联次数最多的商品》教学案例

●教学内容分析

本课选自浙教版《必修1数据与计算》第二章的项目挑战，围绕“数据”和“算法”这两个学科大概念展开。通过项目的实施，引导学生初步领悟数据的价值、数据计算的意义，同时能初步运用与算法和问题求解相关的知识与方法，设计算法，为编程解决问题提供支撑。

●学习对象分析

本课面向浙江省三门中学高二政史地班的学考生，通过前阶段的学习，学生已经了解算法解决问题的过程，初步具备根据实际问题进行抽象与建模并完成算法设计与描述的能力。但考虑到项目涉及二维结构组织数据以及多重循环，学生会感觉有一定的难度。

●教学目标与所指向的核心素养

①通过寻找三个流水号中关联次数最多的商品，对超市流水数据进行分析和组织，建立解决问题的计算模型。

②能够正确地设计寻找最多关联次数商品的算法，选用合适的方式描述关联次数的统计过程。

③通过完整项目的实践体验，感受算法和数据服务学习生活的价值，逐步形成运用计算机科学领域的思想方法解决问题的意识。

●教学流程

1.提出项目

师：（播放视频《啤酒与尿布的故事》）同学们，看完刚才的视频，你们知道为什么啤酒和尿布会被摆放在一起销售了吗？

生：因为在美国，男人们在给孩子买尿布的同时会买啤酒犒劳自己。

师：老师昨天来到三门中学，发现学校里也有一个超市，叫三中超市。如果你们就是三中超市的老板，那么你们想不想知道，哪两个商品摆放在一起会被同时购买的次数最多？

师：如果两个不同的商品同时出现在一个购物篮中，就称这对商品关联一次，与商品的数量多少无关。今天就让我们一起找出三中超市里关联次数最多的一对商品。

设计意图：通过真实情境的创设，赋予学生小卖部老板的角色，在提升项目代入感、激发学习内驱力的同时，完成问题界定，明确本节课要解决的问题。

2.抽象与建模

师：老师收集了超市昨天的购物流水记录，部分内容如图1所示，如果只有这些数据，你们能从中找出关联次数最多的一对商品吗？

探究活动1：学生找出三个流水号中关联次数最多的一对商品，将答案记录在学案上，并通过平板拍照提交。

师：同学们都找出来了，而且结果也是正确的，我们请最快完成的同学来说说看，你是怎么找的？

生：先找流水号相同的，然后统计每个流水号里各商品之间的关联次数，最后找出哪两个商品的关联次数是最多的。

师：我们将这位同学说的过程总结一下（边引导边板书）——①找同一流水号的商品，②统计各商品间的关联次数，③找出最多关联次数。通过刚才的探究，要实现商品关联次数的统计，我们需要从超市流水记录中提取哪些数据呢？

生：商品名、流水号、货号……

师：提取的数据之间又有什么样的关系？这种关系该怎么表示？老师给大家一张表，请同学们思考所需数据之间的关系，并将提取的数据整理到表中。

探究活动2：学生在学案里将需要提取的数据整理到相应的表格中，并通过平板拍照提交。教师选取几个有代表性的结果进行展示和评价。

师：我们来看这位同学整理的结果，请说说你的想法。

生1：将同一流水号的商品放在一起，每一行是一个流水号，以及该流水号中的商品名称。

师：所以你提取的是流水号和商品名称，这样整理很直观。我们再来看另一位同学的结果，似乎有些不一样，请说说你的想法。

生2：其實和前一位同学差不多，只不过我存的是每个流水号里的商品货号。

师：为什么你想到了要用商品货号？

生2：因为商品名称太长了，用货号表示比较简单。

师：这位同学很有想法。其实刚才同学们也几乎都是用这两种方式来整理，想表达的意思是一样的，就是每一行都表示一个流水号内的商品，请同学们想一想，这样整理后，与流水号具体是多少还有没有关系？

生：没有关系。

师：没错，提取流水号的作用是为了让我们把相关联的商品放一起，而现在相关联的商品都处于同一行了，我们可以把它变得更精简。（课件呈现结果）第一行是第一个流水号的商品，第二行是第二个流水号的商品。我们可以用info[i，j]表示这张二维表格（教师板书），i为行号，j为列号，表格里的元素可以表示为info[1，2]=A001，指的是第1行第2列的值是A001，含义是第1个流水号中的第2个商品的货号为A001。现在你们能说说info[i，j]表示的含义吗？

生：表示第i个流水号中第j个商品的名称或货号。（教师板书）

师：这张表格的行列数由什么决定？

生：行数是流水号的数量，列数是每个流水号内的商品数量。（教师板书：流水号数m，第i个流水号内商品种类数qi）

师：将同一流水号的商品整理好以后，接下来要做什么？

生：统计关联次数。

师：没错，统计关联次数就是先把各流水号中两个商品之间的关联情况列出来，然后进行统计，请同学们完成这一过程。

探究活动3：学生在学案中根据引导完成关联次数的统计。教师展示几位同学的统计结果。

师：请一位同学来说说你的统计方法。

生：将同一流水号