4.1　算法及其特征　教案　2022—2023学年教科版（2019）高中信息技术必修1.docxVIP

《算法及其特征——软件社团纳新》 【学科核心素养】 够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息（信息意识） 通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。（计算思维） 掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，助力终身学习能力的提高。（数字化学习与创新） 对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。（信息社会责任） 【课程标准要求】 （1）从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。 （2）掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。 【学业要求】 依据解决问题的需要，设计和表示简单算法；掌握一种程序设计语言的基本知识，利用 程序设计语言实现简单算法，解决实际问题（计算思维） 【教材分析】 教科版必修1《数据与计算》第4单元《计算与问题解决》第1节《算法及其特征》第一课时，该单元主要是对计算更多的探究，进一步了解计算与算法的关系，如何用算法来解决实际生活问题，本节课要唤醒学生已有的知识与技能，加深对算法的了解，通过前面的学习，学生初步了解输入输出语句、算法的结构、列表以及文件的操作，围绕“软件社团纳新”项目，贯穿本节课算法及其特征的学习。 【学情分析】 学生在前面已经学习过计算机解决问题的过程、算法的描述以及算法的三大基本结构，学习了简单的算法语言，为本次课学习做了铺垫。但是对于算法的特征，以及如何选用恰当的方法来描述算法并高效解决实际问题尚未了解。 【教学目标】 通过“寻找开关对应关系”活动，了解算法的特征； 通过“寻找被污染的药丸”和“寻找误删的ID号”两个活动，熟悉计算机解决问题的过程与步骤； 通过项目《软件社团纳新-探讨面试解决方案》，能够熟练选择合适的方法描述算法，并用Python编程语言实现简单算法，学会将信息技术解决问题的过程迁移到生活中其他问题的解决，感受信息技术带来的便利。 【教学重难点】 教学重点：理解算法及其特征； 教学难点：能够根据实际问题，设计出解决问题的算法，并能够利用python语言实现算法，解决问题。 【课时安排】 1课时 【教学准备】 多媒体机房、任务提示卡（见附录）、活动4、5的半成品程序（寻找污染药丸、寻找被误删的ID号） 【教学过程】 项目主题：探讨软件开发社团面试题的解决方案 项目说明：软件设计师是业务领域和技术领域的专家。面对客户需求，软件设计师要对问题进行整体分析以找到解决方案，通过恰当的方式与客户沟通；面对技术问题，软件设计师需要借助计算机编程解决实际问题。某学校软件开发社团社正在招新，我们面临这样一个项目任务，关于软件开发社团面试问题的解决方案。 让我们来检验一下自己的已有能力 知识回顾 引入新知 活动1：一起看短片，唤醒已有能力 活动要求：放映提前准备好的“算法的概念”视频，引导学生回顾先前在第二章所学关于算法的知识技能。 设计意图：本活动，旨在多媒体资源的辅助下，唤醒学生已学习过的知识与技能，加深对算法概念的理解，为后续深入探究算法及其特征奠定基础。 活动2：九宫格流程图大作战 活动要求：九宫格底下藏有流程图图例或基本结构的照片，学生猜出照片上的知识即可获胜。游戏进行方法：小组抢答选择卡片数字，老师点击该卡片，卡片就会消失在荧幕上。如果学生回答错误，就继续抢答回答问题。（保证每组都有回答的及机会） 设计意图：利用小游戏，唤醒学生关于流程图的相关知识，包括流程图图例、流程图的三种基本结构，为后续程序设计的深入研究打下基础。 项目自主探究 活动3：寻找“开关对应关系” 面试第一问：寻找“开关对应关系” 一个房间有3盏灯，房间外有3个开关分别控制这3盏灯。在只允许进房间一次的情况下，如何判断哪个开关控制哪盏灯? 提示： 一盏打开的灯，视觉上来看，灯的状态是（）的；触觉上来看，灯的状态是（）的。所以，一盏灯有（）种状态。 如何使3盏灯处于不同的状态？请用自然语言描述你的算法： 第一步： 第二步： 活动要求：小组讨论问题，教师巡视给予专项指导，学生展示解决方案。教师引导下学生补全流程图，并根据流程图分析算法的特征。 知识技能：算法的特征 有穷性。算法必须能在执行有限个步骤之后终止。确切性。算法中的每一次运算都有明确的定义，具有无二义性，并且可以通过计算得到唯一的结果。输人项。一个算法有0个或多个输人，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输人是指算法本身给出了初始条件。输出项。算法一定要有输出。任何算法都不能“无功而返”。可行性。算法中执行的任何计算都可以在有限时间内完成(也称为有效性)。算法中的运算都必须是可以