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我也能做福尔摩斯 -- 枚举算法的程序实现 浙江省江山中学 赵明阳 一、教学目标 1、知识与技能目标： 熟悉用枚举算法设计程序的基本思路；学会使用枚举算法解决现实生活、学习中所遇到的问题；了解枚举算法的局限性。 2、过程与方法: 围绕帮助老师找回QQ密码这条主线，熟悉用枚举算法求解问题的基本过程，并把它运用到实际生活中去解决问题。学会选择适当的枚举方法多角度分析问题，解决问题。 3、情感态度与价值观： 激发学生的学习热情，增强学生合作意识和创新意识。引导学生关注枚举算法在社会生活中的应用，并以此培养学生将算法思想运用到解决实际问题中去的能力。 二、学情分析 本节内容的教学对象是高一下学期选修《算法与程序设计》的学生，他们应该已经具备了一定的编程基础，熟练掌握了程序的基本控制结构以及基本语句的应用。同时，通过前四个章节的学习与实践，学生已初步体验了枚举算法的基本思想，掌握了程序的三种分支结构等基础知识，为本节内容的学习提供了良好的基础。 三、教材分析 1、本节主要内容介绍 枚举算法是程序设计中使用最为普遍、学生必须熟练掌握和正确运用的一种算法。它利用计算机运算速度快、精确度高的特点，对要解决问题的所有可能情况，一个不漏地进行检查，从中找出符合要求的答案。用枚举算法解决问题，通常可以从确定范围、验证条件这两个方面进行分析，把这两个方面分析好了，问题自然会迎刃而解。 2、重点难点分析 教学重点： （1）、掌握枚举算法的基本思想。 （2）、根据题目确定枚举范围以及验证条件。 （3）、枚举算法的程序实现。 教学难点： （1）、如何评价各种枚举策略的优劣。 （2）、算法的程序实现。 四、教学设计理念 采用了以学生的学习和发展为中心，基于建构主义理论的任务驱动、情境教学、游戏教学等教学方法，突出自主、合作、探究等学习方法；强调信息技术与生活实际的联系，培养学生的逻辑思维能力、解决问题的能力以及创新意识等；设置多元化的评价方式，让学生掌握学习内容的同时，形成交流与评价的能力。 主要教学方法：讲授法、演示法、任务驱动、游戏教学、情境教学等 主要学习方法：小组协作学习、自主学习等 五、教学策略 以帮助老师找回QQ密码为主线，在教学过程中，围绕“情境导入→回顾算法思想→任务引领→合作探究→交流评价→总结拓展”的教学流程来展开教学活动。 六、教学环境 多媒体网络教室、多媒体教学软件、VB6.0中文版、iis + access配置等。 教学过程 一、情境导入 （5分钟） 由一句“打开电视看电影，启动电脑挂QQ”引入情境。 老师展示事先写好的小软件，提示QQ密码为1个小于10的正整数，请学生上来破解； 再次展示第二个小软件，提示密码为小于1000的正整数，请学生破解；通过找机房钥匙、找烂苹果的实例引出课题——枚举算法的程序实现。 （让学生参与游戏，积极思考，在游戏以及思考日常生活的例子中体会枚举算法的基本思路） 。 (设计理念：以游戏教学、情境教学的教学方法，让学生参与到游戏中，更好的激发学生的学习兴趣，寓教于乐，有利于学生对枚举算法的理解。) 二、回顾枚举算法的思想；提出探究任务 （12分钟） 回顾枚举算法思想：把问题所有可能的解，逐一罗列出来并加以验证，若是问题的真正解，予以采纳，否则就抛弃它。 注意点：既不遗漏、也不重复 关键点：（1）、确定范围：列举该问题所有可能的解 （2）、验证条件：检验每个可能解是不是问题的真正解 提出问题,布置探究任务： 涂抹数字推算（改编为QQ密码破解）作为驱动任务。 学生：分析思考问题，并尝试用数学方法解决问题，随即发现这是一件困难的事情。 教师：我们是否可以用枚举算法来解决。 分析： 确定范围：25006—25996 验证条件：这个数是37或67的倍数。 提出任务1：打开桌面上《实战练习1》文件夹， 打开“密码破解小软件.vbp”文件。要求： 完成颜色为红色行的程序填空（注意：填空时请先删除红色的下划线！） 在这个任务中准备了两个不同程度的程序填空，以便于分层次教学。 学生活动：完成程序并输出结果。（学生可以参考教师提供的学习辅助平台自主学习） 教师活动：教师巡视、个别指导，观察、总结并及时记录学生在完成任务过程中出现的问题。在学生完成任务过程中，穿插解决一些在他们实际操作中碰到的一些重要问题。 任务反馈：大部分学生会输出有42个满足要求的数。 教师活动：请一个学生将能输出42个数的程序在教师机上完成，然后让学生分析这42个数有没有全部满足要求，经过分析会发现是个位数的问题，提出问题：如何修改程序可以将不满足要求的数去掉？ 学生活动：修改程序。 教师活动：当有部分学生输出正确答案后，请一个能输出正确结果的学生分析如何修改，并到教师机上修改刚才错误