新课标A版必修3《算法》、《框图》解读与教学建议

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名称 新课标A版必修3《算法》、《框图》解读与教学建议
格式 rar
文件大小 7.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2009-03-05 23:08:00

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文档简介

课件30张PPT。人教A版必修3第一章《算法》
必修1- 2第四章《框图》《算法》、《框图》
解读与教学建议(根据人教A版和教育部《普通高中数学课程标准》)
“算法初步”是高中数学
新课程 新增内容
“算法”是数学的重要组成部分,是计算科学的重要基础。算法就是将人类的思维能力形式地化为计算机可以执行的步骤。
“算法”是教师教学的难点。但不是学生学习的难点。
一、算法教学要求 :第一节.算法与程序框图
基本要求:
1. 从实例出发了解算法的含义,理解数学中的算法与解法的联系与区别,了解算法的基本特征 .
2. 初步会用自然语言描述算法,写出算法步骤.
3. 认识四种程序框的名称和它们各自的功能,了解程序框图是表达算法的更为直观和准确的方式.
4. 理解算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,并能用程序框图表示算法的三种基本逻辑结构.
5. 通过实例使学生知道程序框图的画法,初步会用程序框图表达简单的算法.
6.在形成解决问题的算法的过程中, 体验算法的作用和价值,培养观察、归纳能力和逻辑思维能力. 发展要求:
1.在明确“算法步骤”与“程序框图”是算法不同表现形式的基础上,认识两者所共同具有的算法基本逻辑结构, 能根据“算法步骤”画出“程序框图”,或根据“程序框图”写出“算法步骤”.
2.了解数学中的算法与计算机的程序设计的区别与联系. 一、算法教学要求 :
第二节 基本算法语句
基本要求:
1.了解任何高级程序都包含输入、输出、赋值、条件、循环等五种基本算法语句.
2.通过实例理解五种基本算法语句的结构和用法.
3.借助一些简单的算法案例,认识算法中的三种逻辑结构与五种基本算法语句之间的对应关系,初步掌握五种基本算法语句.
4.进一步体会算法思想,培养逻辑思维能力.
发展要求;
对具体的算法案例,培养学生根据程序框图编写程序的能力,并通过上机操作,使编制的程序得以通过.
对算法中的循环结构,既能用当型语句结构表示也能用直到型语句表示. 一、算法教学要求 :
第三节 算法案例
基本要求:
1.通过具体的算法案例,引导学生理解任何算法都可以由三种基本逻辑结构组成.
2.使学生经历使用算法解决具体问题的基本过程:写出算法步骤,画出程序框图,编写程序,上机操作验证并得出问题的解.
3.通过算法案例学习,进一步发展逻辑思维能力,体会算法思想的重要性.
4. 通过算法案例学习, 认识算法具有悠久历史, 感受中国古代数学的贡献, 体验算法在信息时代具有的作用与价值.
发展要求:
1.能借助上机操作,体会算法从“算法步骤”到“程序框图”,再到“程序”,是算法逐渐精确的过程,并掌握验证算法正确性的方法.
2.对教材中解决同一问题的不同算法进行比较(如求最大公约数的“辗转相除法”与“更相减损术”,求多项式的值的不同算法),体会算法的优劣.
3.通过算法案例学习,在知识运用中复习小结,构建算法知识网络. 二、算法课时安排建议 :(共12课时)
第1节课:1.1.1 算法的概念
第2节课:1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构中,1. 程序框图和
2. 算法的基本逻辑结构中的(1)顺序结构.
第3节课:(2)条件结构
第4节课:(3)循环结构
第5节课:3.程序框图画法
第6节课:1.2.1输入语句、输出语句和赋值语句;
第7节课:1.2.2条件语句
第8节课:1.2.3循环语句
第9节课:算法案例― 1. 辗转相除法与更相减损术;
第10节课:算法案例― 2. 秦九韶算法;
第11节课:算法案例― 3. 进位制中,进位制知识和k进制化十进制;
第12节课:算法案例― 3. 进位制中,十进制化k进制的“除k取余法”,并进行章节小结.
三、算法教学的几个基本观点:
1重视教材,用好教材基本要求:
1)当你认为有新例题可以代替教材中的例题时,不要认为编写者没想到你的例题,而是编写者采用了比你的例题更为恰当的例题.
2)不需要增加例题,真正用好教材中的问题(例题)、思考和练习,就能实现算法教学的目标. 教师要清楚,增加例题就会增加讲授时间,而算法教材中“特殊到一般”的设计需要有学生的参与才能发挥作用,学生自主思考越充分,相关的知识才能掌握得越好,能力培养才能落在实处. 三、算法教学的几个基本观点:
2.有学有教,给学生提供较充分的独立思考时间
1)算法中有许多知识是需要教的,如框图中的“四框一线”,基本算法语句等都是“约定”是形式化的知识,需要通过讲授教给学生. 但学生掌握这些知识,需要有自主操作的时间,需要通过学生的尝试、操作来认识与掌握,这需要提供学的机会.
2) 算法的定义,算法的基本逻辑结构等都是概念性的知识,初看是需要教给学生的,但实际上,真正需要的是,给学生提供问题,在解决问题的过程中,让学生充分感知、体验概念的内涵,以活动为基础再做讲授,学生就容易理解概念,也能揭示概念的来龙去脉.
3)在初中,《平面几何》知识减少、要求降低,似乎降低了逻辑思维能力的培养,高中引入《算法》实际上给逻辑思维能力的培养提供了一条新途径。算法含有基本逻辑结构,其步与步之间,条理清楚,因果关系明确。因此,在形成算法的过程中,需要逻辑思维,这无疑为培养逻辑思维提供了条件,教师在教学中需要充分地利用算法教学的材料,设置情境,给学生独立思维的机会,发展学生的逻辑思维能力. 三、算法教学的几个基本观点:
3.重视算法思想:
1) 编写算法程序并上机操作,可以使学生完整地认识算法,也能使学生检验自己得到的算法是否正确,并通过调试发现问题进行纠正. 但需要知道:数学中学习的算法与计算机课选学的算法的教学目的是不同的,这里不仅算法的定义不同,算法的特征不全同,更重要的是教学侧重不同. 经过数学中的算法学习,不仅会知道这是一种解决数学问题的方法,是一种相伴信息时代重新焕发生命力的解决数学问题的方法,同时,经过算法学习会形成一种算法思想,面对问题会运用这一思想,关注结构,形成步骤,解决问题.
2)重视算法思想,需要给学生提供问题情境,让学生去体验、感受. 教学中具有这个观点,就会主动结合教学中的各个问题,创设条件,追求这一目标,当然,在创设的众多条件中,也包括上机操作. 3)算法的描述方式:自然语言法,程序框图法、程序,但教学中要抓住用程序框图表示算法这个核心。三、算法教学的几个基本观点: 4) 通过写算法步骤、画程序框图、编制程序,体现算法“逐渐精确”的过程。
3.重视算法思想:四、算法的教学建议:
第一小节: 算法与程序框图
1.1.1节是算法的起始课,是本章教学的布局, 十分重要. 必需要充分准备, 力图打好基础.
在教材中,本节课共安排了三组由“特殊到一般”的问题。
特殊入门,符合学生认知基础,也能使学生产生思维活动,
到达一般,是形成算法概念的必需。

在解决特殊问题的思维活动基础上,观察解法中的结构,可以感受算法概念的内涵,认识算法的基本特征和基本逻辑结构。 四、算法的教学建议:
第一小节: 算法与程序框图1.1.1节
问题一的作用是引入算法概念, 初识顺序结构,初识算法自然语言描述;问题二(教材例1)是初识算法基本逻辑结构,认识算法特征,学习自然语言描述算法,体会算法作用. 本例在特殊阶段时,对7的判定,是2一直试到6才结束的,而对35的判定,则由2试至5就结束了,在学生试后,还需要安排独立思考时间,提出导向,为揭示条件结构,引入终止量创造接受的基础. 问题三(教材例2), 面上看是“特殊到特殊”,但所得出的算法与本文第一个算法一样具有普遍性, 是可以看成是“特殊到一般”的. 问题三隐含的作用十分丰富,让学生先用二分法独立操作尝试解决,就会碰到下列问题,1)下一个点选在何处?2)解法中重复执行怎样的结构?3)根存在的区间会越来越小,如何停止?等等,这里涉及到算法的特征(有序、明确和有限),也涉及到算法的基本逻辑结构(顺序、条件和循环),同时也在学习算法的自然语言描述,例题最后又显示了计算机操作的过程,表明算法与计算机的联系. 本例,有些知识是需要讲授的,但给学生独立思维时间,在他们产生问题后再做讲授,教学效果会更好. 四、算法的教学建议:
第一小节: 算法与程序框图

1.1.2节的重点是通过设计程序框图来表达求解问题的过程,理解程序框图的三种基本逻辑结构. 难点是用程序框图清晰表达含有循环结构的算法.
本节课的教学涉及到三项内容:程序框图,算法的基本逻辑结构和程序框图的画法.

四、算法的教学建议:
第一小节: 算法与程序框图1.1.2节
教学要从说明引入本小节内容的必要性开始,由必要性引出程序框图的概念,并给出四种基本程序框和流程线(四框一线),认识它们的名称、功能,而后通过对例1算法的程序框图表示的展示,来初步认识“程序框图”和“四框一线”,并由此引出三种不同的基本逻辑结构 --- 顺序结构、条件结构和循环结构. 此时,对例1算法的程序框图表示只需要展示给学生,不必说明框图是如果得到的,目的是借此认识程序框图及“四框一线”,并借助它取出三种结构的框图表示. 在了解以上基本知识后,要通过例3至例7的教学,帮助学生分别理解三种基本逻辑结构与相应的框图,熟悉“四框一线”的使用,教学中要理清各种结构的使用条件,对循环结构,一是要讲清累加变量和计数变量的作用和用法,二是要让学生了解如何避免程序出现死循环. 对本小节第三项内容:程序框图的画法,教学要把握两点,一是如何把算法的自然语言表示转化为程序框图,要知道这也是一种算法;二是示范一个完整的程序框图是如何形成的,从中体会算法思想的应用. 本小节内容较多,也是教学的一项重点, 因此,在本文的课时建议中,共安排了4个课时。四、算法的教学建议:
第二小节: 算法的基本语句

本节可以从算法定义出发, 说明为什么要引入算法的基本语句, 本小节要达到什么目的?教学中, 教师要明确: 在众多计算机语言中, 在计算机语言的众多语句中, 为什么只选择一种语言并取了其中的5种语句.
四、算法的教学建议:
第二小节: 算法的基本语句
1.2节首先由例1和例2导出输入、输出、赋值语句的一般格式,了解它们的初步作用,并通过例3、例4认识这三种语句的初步运用. 再给出条件语句的一般格式,说明它与算法中的条件结构相对应,并说明两者之间的转换方法. 在例5教学时,要先分析算法,让学生初步接触“算理”,再把算法用程序框图描述出来,而后转化为程序语言,同时借助思考理解该问题的程序语言的另一种表示方式,本例是学生首次从问题解决需要入手,分析算法,画出框图,写出程序,因此,教学中要留给学生足够的思考空间. 例6是在程序框图已知条件下,分析算法,写出程序,教学时,可侧重于由程序框图写出程序的模仿与体验. 例7的教学也分为算法分析、画框图和写出程序三个步骤,过程类似于例6,因此,可以让学生先一试,借助交流,发现问题及时矫正. 在循环语句的教学中,先要说明它与算法中的循环结构相对应,接着借助前面接触过的4个问题,给出直到型循环结构对应的UNTIL语句及用UNTIL语句编写的计算机程序,和当型循环结构对应的WHILE语句及用WHILE语句编写的计算机程序,并说明原理,而后的教学,教师可以引入一些前面接触过的例题或练习,让学生尝试分清两种循环结构,写出程序,并通过交流,进一步说明原理,促进理解. 例8的教学可分两步,第一是通过算法分析发现循环结构,编写出相应程序,二是由此综合三种结构编写程序,达到复习总结的目的. 四、算法的教学建议:
第三小节: 算法案例
1.3节的重点是通过三个典型的算法案例,经历由实际问题转化为程序框图、程序语句的过程,进一步体会算法的基本思想,难点是理解三个案例的内容及其算法的关键步骤.
应该讲,教学进展至在本小节前, 算法的所有基本知识已经建构完成. 因此,理解为什么要安排本小节是十分重要的问题, 这关系到本节教学目标的制定,关系到教学方式的选用.
注意到三个案例实际都是在解决数学问题,因此:
1)在基本知识初步具备的条件下,解决问题过程,可以运用知识,尝试探索,这无疑可以促进对算法知识的理解与掌握.
2)在解决特殊问题到得出算法的过程中,给学习提供独立思考时间,就能使学生体验算法形成的过程,体会算法思想,发展有条理思考和表过的能力,培养逻辑思维能力.
3)问题有些是著名的,有些是典型的,在得出算法的过程中,可以感受算法的历史,感受算法在信息时代的作用,感受中国古代数学的特点与贡献.
四、算法的教学建议:
第三小节: 算法案例
三个案例中涉及的所有问题,都是从特殊情况入手,最后得出解决一类问题的算法的. 因此,面对特殊问题时,要给学生提供有导向的独立思维时间,引导学生借助特殊问题,观察、发现其中含有的基本逻辑结构,并用框图或自然语言描述,从而得出解决一般问题的程序.
引导时,要扣住:在特殊问题的解法中,序(步骤)是如何的(顺序结构)?是否存在重复操作的,其结构如何(循环结构)?如何控制才能使算法在有限步内完成(条件结构)或顺序中是否有分类(条件结构). 五、框图教学要求 :
4.1 流程图
基本要求:
1.通过具体实例,进一步认识程序框图。
2 通过具体实例,了解流程图的概念,能读懂流程图,并体会其优越性。
3.联系实际问题学会绘制简单的流程图,体会它在解决实际问题中的作用,并逐步理解其特征,掌握其初步的用法。
4. 理解流程图可以直观地表示数学计算、证明中的主要思路、步骤和实际问题中的工程流程。 发展要求:
总结一些重要的数学方法在解决数学问题中的流程。 说明:
本节学习要紧扣增强学生应用流程图解决实际问题的能力来安排。 五、框图教学要求 :
4.2 结构图
基本要求:
1.通过实例了解结构图,能读懂结构图,并体会结构图的优越性。
2. 结合绘制简单结构图,体会结构图在揭示事物联系中的作用,并理解其特征,掌握其初步用法。
3. 会运用结构图梳理已学习过的知识,整理收集到的资料信息。
3. 理解结构图可以直观地表示某些数学知识系统、某些组织的结构关系 发展要求:
选择必修各册教材中的某些数学知识(如不等式、函数、解析几何、立体几何等),运用结构图按数学知识体系进行梳理,并与他人做交流,体会各知识块的内涵与外延。 说明:
本节学习要紧扣增强学生应用结构图解决实际问题的能力来安排,并注意揭示其与流程图的联系与区别。 六、框图课时安排建议 :(共6课时)

4.1流程图 约3课时
4.2结构图 约2课时
小结 约1课时4.1 流程图重点:学会绘制简单实际问题的流程图,体会流程图在解决实际问题中的作用。
难点:绘制简单实际问题的流程图。
本节教学可分为两步实现:
一是通过读图,认识流程图;
二是结合简单的具体问题学会绘制流程图。
大致过程:
1.联系算法,复习旧知,引出概念;
2.通过读图,体会优越,揭示特征 ;
3.尝试用图,组织交流,学会绘制。
4. 问题探究,解法流程,了解建模 。七、框图教学建议:七、框图教学建议:
4.1流程图
第一课时,认识流程图。
对例1的教学要把握两点:一是联系必修3《算法》,回忆已经学过的框图知识,二是由此引出流程图的概念。接着的“图书借阅流程图”和“诊病流程图”意在让学生读图,并体会流程图的优越性,揭示流程图的特征。本节课教学目标应该是:让学生读懂流程图,体会流程图的优越性,初步认识其特征。七、框图教学建议:
4.1流程图
第二节课,学习绘制流程图。
要在复习的基础上引出例2,由此出发,学习用流程图表示解决问题的过程,例2后的思考要安排较充分的时间,让学生尝试运用流程图解决问题,并组织交流,促进学生通过思维活动认识流程图的绘制方法。例3既是学习绘制流程图的过程,也是运用流程图的过程,因此,例3后的思考,也要加以重视,这里安排的思考既可以体会流程图的作用,也可以概括出流程图的特征,同时,在思考的小结中,还可以联系前面例题表明绘制流程图的重要方法――“先粗后细”。七、框图教学建议:
4.1流程图
第三节课,可以由本节的探究开始,设计学生活动的情境,继续学习流程图的绘制,体会流程图的作用。
这里“儿童之家”活动设计的探究问题,相比前面流程图的设计有所不同,它有两条主线,需要学生在原有经验基础之上,经过思维活动,动手尝试才能解决,而解决后对理解流程图的绘制会大有帮助。
探究问题的小结中,又引入了综合法和分析法的解题过程的流程图,由此突出一个观点“数学问题是不胜枚举的,解决问题的方法也千差万别,但解决问题的过程是类似的”,并用流程图做了直观的表示,教学中,要突出流程图运用的作用,突出以上观点。4.2 结构图重点:运用结构图梳理已学习过的知识、整理收集到的资料信息,体会结构图在揭示事物联系中的作用。
难点:运用结构图梳理已学习过的知识、整理收集到的资料信息。
本节教学分二步完成:
一是通过读图,认识结构图,
二是联系实际,学会绘制结构图.
结构图与流程图之比较
1.流程图可以用来表示具有时间特征的动态过程;
2.结构图可以描述系统或组织的结构。
3.流程图通常会有一个“起点”,一个或多个终点,其基本单元之间由流程线给予连接;
4.结构图更多地表现为“树”形结构,其基本要素之间一般为概念上的从属或逻辑上的先后关系。
5.两者都是表示一个系统各部分和各环节之间关系的图示,它们能够表达比较复杂的系统各部分之间的关系,是表达和交流的有力工具。
七、框图教学建议:七、框图教学建议:
4.2 结构图

第一节课可以简单复习流程图,突出其描述具有时间特征的动态过程,而后提出问题“如何描述《数学1》第2章“基本初等函数(1)”的知识结构?在问题解决后,导出结构图的概念,并借助问题,提炼出结构图可以描述“从属关系或逻辑的先后关系”,而后可安排一些简单问题,认识结构图,理解其作用,并促进学生认识它与流程图的联系“首先要确定组织结构图的基本要素”,然后通过连线来标明各要素之间的关系。引入后的“思考”旨在使学生理解结构图的作用,需要安排学生的自主活动,先思考,再交流。后一个探究问题,可以让学生先尝试解决,老师的小结要侧重对“上位”、“下位”概念的理解上,由此,促进学生进一步理解流程图。七、框图教学建议:
4.2 结构图

第二节课通过学习结构图表示各种结构,进一步理解结构图的特点和广泛的应用性,如“环”形结构、一个组织或部门的构成(“树”形结构)、及从多种不同联系的角度理解数列等方面的应用,从而揭示结构图是人们有条理地思考和交流思想的工具,进一步学会结构图的绘制。七、框图教学建议:
小结
小结时,可以对两种框图做对比,流程图可以用来表示具有时间特征的动态过程,结构图可以描述系统或组织的结构。
流程图通常会有一个“起点”,一个或多个终点,其基本单元之间由流程线给予连接。
结构图更多地表现为“树”形结构,其基本要素之间一般为概念上的从属或逻辑上的先后关系。
两者都是表示一个系统各部分和各环节之间关系的图示,它们能够表达比较复杂的系统合部分之间的关系,是表达和交流的有力工具。
而后,可以设计一些实际问题,由学生尝试选择流程图或结构图,尝试绘制框图,进一步掌握框图的运用方法,体会其作用。谢 谢
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