第2章算法与程序实现2.2算法的概念及描述 教案（表格式） 高中教学同步《信息技术-数据与计算》（人教-中图版2019）

《信息技术-数据与计算》教案
课 题 第2章算法与程序实现2.2算法的概念及描述 课 型 班课 课 时 1
授课班级 高一1班
学习目标 学生能够理解算法的概念，了解算法在生活中的应用和在计算机领域的重要性。 学生能够掌握描述算法的基本方法，包括自然语言、流程图和伪代码等。 学生能够通过实例分析，理解算法的有穷性、可行性和确定性等特点。 学生能够运用所学知识，描述简单问题的求解过程，如“倒计时15s”算法。 学生能够通过比较不同算法的特点，理解选择合适算法的重要性。
学习重难点 教学重点： 学生能够理解算法的概念，了解算法在生活中的应用和在计算机领域的重要性。 学生能够掌握描述算法的基本方法，包括自然语言、流程图和伪代码等。 学生能够通过实例分析，理解算法的有穷性、可行性和确定性等特点。 学生能够运用所学知识，描述简单问题的求解过程，如“倒计时15s”算法。 教学难点： 对于初学者来说，理解和掌握算法的概念可能需要一定的时间和实践。 描述算法的方法需要学生具备较强的逻辑思维能力和表达能力，这可能对一些学生来说是一个挑战。 学生在学习过程中可能会遇到不同的算法问题，如何选择合适的算法来解决实际问题也是一个难点。
教学方法 讲解法：教师通过口头讲解算法的概念、特点和描述方法，帮助学生理解和掌握相关知识。 示例法：教师通过具体的例子，如古代的“更相减损术”和现代计算机中的算法，让学生了解算法在生活中的应用和在计算机领域的重要性。 讨论法：教师引导学生讨论不同算法的特点和适用场景，培养学生分析和比较的能力。 实践法：教师让学生尝试用自然语言、流程图和伪代码等方法描述算法，提高学生的实际操作能力。 合作学习法：教师组织学生进行小组讨论和合作完成任务，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
课前准备 熟悉教学内容：教师需要对本节课的教学内容有充分的了解，包括算法的概念、特点、描述方法和实际应用等。 准备教学材料：教师需要准备相关的教学材料，如课件、示例代码、流程图等，以便在课堂上进行讲解和演示。 设计教学活动：教师需要设计一些教学活动，如小组讨论、案例分析、编程实践等，以帮助学生更好地理解和掌握算法的概念和描述方法。 预习指导：教师可以提前给学生提供一些预习指导，如阅读相关的书籍、文章或观看相关的视频，让学生对算法有一定的了解和认识。 考虑学生差异：教师需要考虑到学生的个体差异，针对不同的学生制定不同的教学策略，以满足不同学生的学习需求。 评估准备：教师需要准备好评估学生学习效果的方法和工具，如课堂小测验、作业布置等。
教学媒体 课件：用于展示算法的概念、特点、描述方法和实际应用等内容。 示例代码：用于演示如何用自然语言、流程图和伪代码等方法描述算法。 流程图软件或在线绘制工具：用于绘制算法的流程图，帮助学生直观理解算法的结构。 视频教程：用于介绍古代算法的应用和现代计算机领域算法的发展，增强学生的实践体验。
教学过程
教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图
活动一： 创设情境 生成问题 首先，教师向学生介绍本节课的考试大纲要求，包括算法的概念、特点、描述方法和实际应用等内容。然后，教师通过提问的方式检查学生对考纲要求的理解和掌握程度。 学生认真听讲，记下重点内容，并在课后复习和预习时重点关注这些知识点。 帮助学生明确学习目标，提高学习效率。
活动二： 调动思维 探究新知 ：教师通过讲解、举例和讨论等方式，重点复习算法的概念、特点和描述方法等重点概念。同时，教师引导学生思考如何在实际生活中应用算法，以及如何在计算机领域解决实际问题。 学生积极参与课堂讨论，提出问题和观点，与教师和其他同学互动交流，加深对重点概念的理解。 巩固学生对重点概念的掌握，培养学生的思考能力和实际应用能力。
活动三： 调动思维 探究新知 教师选取一些历年真题或模拟题，让学生在规定时间内完成答题。教师在此过程中给予学生指导和解答疑惑。 学生根据所学知识，认真审题，分析题目要求，运用所学算法概念和方法解决问题。在解题过程中，学生可以相互讨论和请教，共同进步。 通过真题演练，检验学生对算法知识的掌握程度，提高学生的应试能力和解题技巧。
活动四： 巩固练习 素质提升 教师布置一些课内练习题，要求学生在课后独立完成。教师在批改作业的过程中，针对学生的错误和不足进行点评和指导。 学生根据教师布置的练习题，认真完成并检查答案。如有错误或不理解的地方，学生可以向教师请教或与同学讨论。 通过课内练习，巩固学生对算法知识的掌握，提高学生的自主学习能力和解决问题的能力。
课堂小结 作业布置 课堂小结： 本节课我们学习了算法的概念及描述。首先，我们了解了算法在生活中的应用，如古代的“更相减损术”和现代计算机领域的算法。接着，我们探讨了算法的特征，包括输入、输出、有穷性、可行性和确定性。然后，我们学习了如何用自然语言、流程图和伪代码来描述算法。最后，我们通过实例理解了算法在实际问题解决中的作用。 作业布置： 请同学们自行选择一个生活中的问题，尝试用自然语言、流程图或伪代码描述解决这个问题的算法。 阅读相关教材或网络资料，了解更多关于算法的知识，如算法的时间复杂度、空间复杂度等。 完成课后习题，巩固对算法概念的理解和应用。
板书设计 2.2 算法的概念及描述 2.2.1 认识算法 广义上，算法是为解决一类特定问题而采取的确定的、有限的步骤。 在生活和学习中，人们经常会运用到算法知识。 例如，求两个正整数最大公约数的问题可以用“更相减损术”解决。 2.2.2 描述算法 常用的描述算法的方法有自然语言、流程图和伪代码等。 自然语言描述算法易于理解，但容易产生二义性。 流程图描述算法直观易读，适合初学者使用。 伪代码描述算法回避了严格的书写格式，结构性强，容易书写和理解。 2.2.3 算法的特征 输入：描述运算对象的初始情况。 输出：反映对输入数据加工后的结果。 有穷性：算法必须能在执行有限个步骤之后终止。 可行性：算法中的每一步操作都是可以执行的。 确定性：算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。
教学反思 本次课程中，我们学习了算法的概念及描述。首先，我们从生活和学习中的例子引入了算法的概念，强调了算法在解决问题中的重要作用。接着，我们介绍了计算机领域中的算法特征，包括输入、输出、有穷性、可行性和确定性等。这些特征有助于我们理解算法的基本特性。 在描述算法的部分，我们介绍了自然语言、流程图和伪代码等多种方法。通过实例，我们展示了如何使用这些方法来描述算法，并讨论了它们各自的优点和局限性。特别是，我们强调了自然语言描述算法时容易产生二义性的问题，以及如何避免这些问题。 此外，我们还学习了顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本控制结构，并通过实例展示了如何用流程图描述这些结构。这些结构在实际问题解决中经常被综合使用，帮助我们更好地理解和设计算法。 总的来说，本次课程内容丰富，讲解清晰，学生对算法的概念和描述方法有了更深入的理解。但在教学过程中，我发现部分学生对于算法的特征和描述方法的理解还不够深入，需要进一步加强练习和实践。在今后的教学中，我会更加注重学生的实践环节，提供更多的练习题和案例，帮助他们更好地掌握算法的概念和应用。