3.3.2编程解决问题
教学设计
一、设计思想
本节课的教学设计充分体现了《普通高中信息技术课程标准》中的基本理念,注重教学过程中三维目标的渗透,强调信息技术课程与生活实际的联系,培养学生“发现问题、分析问题和解决问题”的能力;学习目的是使学生体验算法思想,了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用;能从简单问题出发,设计解决问题的算法,并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。
二、教材分析
本节课的课程内容是高中信息技术必修模块《信息加工与表达》第三章第三节的内容,本章是全书的开篇和概述,而本节内容是本章的重要环节,是对前一节学习计算机解决问题的过程的进一步理解,也为后续章节的学习与交流做好必要的知识与技能上的准备。这节课内容主要是一些概念和理论,而算法的概念和理论都太抽象,讲起来非常的枯燥乏味,把这些抽象的东西变得通俗易懂,使学生能轻松而又愉快的接受并理解,要形成一种编程的感性认识。
三、学情分析
“是你装饰了别人的梦,还是别人装饰了你的梦”,所以没在高二等到数学学过相关知识再上。这门课主要是在教学中渗透数学思维方法,有利于与数学学科的整合。本节课的授课对象是高一年级学生,已具备一定的逻辑推理能力及判断能力,具备了一定的逻辑思维和“发现问题、分析问题和解决问题”的能力,具备一定的的数学思想。而在数学必修模块3中将要学习算法、流程图等概念,还有一些辗转相除法、秦九韶算法、冒泡排序法等算法案例,为数学相关章节的学习作铺垫。在前一节里,学生已掌握问题分析,了解用计算机解决问题的步骤。
四、教学目标:
引导学生对编程的兴趣,理解算法的概念和如何科学合理的选择和设计算法,为程序设计打好基础。
五、教学重点:
算法的概念、算法的设计和选择。
六、教学难点:
科学合理的选择和设计算法。
六、教学策略:
以课堂讨论的方式,以趣味智力题激发学生探索解决问题的兴趣,以故事事例和具体的程序运行对比,引导学生一步步的思考,从而总结出算法的概念,以及如何设计和选择算法,充分调动学生的主观能动性和探究学习能力。让学生独立思考和分组讨论的方式进行,充分调动学生的主观能动性,以达到主动式学习、探究学习和创新性学习。
七、教学资源:
1.
硬件资源:多媒体网络教室
2.
软件资源:教学用课件
八、教学过程
情景导入
教师:幻灯片出示一个经典的趣味性例子(并冒出一句狼爱上羊)
有一个牧羊人带着一头羊,一只狼和一颗大白菜准备过河,他找到一只很小的船,每次只能带一样东西过去,可是如果让狼与羊单独在一起,狼会吃羊,让羊与白菜单独在一起,羊会吃白菜,牧羊人应如何过河?
同学们思考。
幻灯片给出过河方案:
第一步:人和羊过河,人返回,留下羊;
第二步:人和狼过河,人和羊返回,留下狼;
第三步:人和菜过河,人返回,留下菜;
第四步:人和羊过河。
教师说:你们太有才了,请看《过河》第二版,野人过河
有三个牧师和三个野人过河,只有一条能装下两个人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人数大于牧师的人数,那么牧师就会有危险。你能不能找出一种安全的渡河方法呢?
给出游戏:学生上机实验
让先成功的学生上机演示并解释说明
①两个野人先过河,一个野人回来;
②再两个野人过河,一个野人回来;
③两个牧师过河,一个野人和一个牧师回来;
④两个牧师过河,一个野人回来;
⑤两个野人过河,一个野人回来;
⑥两个野人过河。
设计意图:活跃课堂气氛,在游戏中积极思考,寻求解决问题方法。
教师总结出算法的概念:这个过河的方案就是这道趣味题的算法。请同学们记住一句话:算法就是解决问题的方法和步骤。
案例分析:
让同学们看书p10,p11页鸡兔同笼的案例,如何是用自然语言和流程图表示的。留出充足的时间让小组讨论如何写算法,自然语言和流程图各自具备什么特点,让学生初步形成算法思想。
算法的择优
(1)(教师)处理同一个问题可能有不同的算法,采用什么样的算法更简单、方便呢?
(2)放幻灯片,出示例子:著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的两个算法。
算法一
第一步:烧水;
第二步:水烧开后,洗刷茶具;
第三步:沏茶。
算法二
第一步:烧水;
第二步:烧水过程中,洗刷茶具;
第三步:水烧开后沏茶。
(3)(教师)大家讲讨论一下两者有何不同?哪个算法效率高一些?
(4)(学生)区别是在什么时间洗刷茶具。第二个算法更高效,因为节约时间。
(7)(教师)很好。算法来源于生活,算法的设计,直接影响着解决问题的效率,总的来说,一个好的算法,应该是科学而又合理的算法。
实践练习,学习拓展
放幻灯片,出示问题:
李汝珍笔上《镜花缘》中有这么一个故事:有一位才女叫米兰芬,有一天她和众姐妹在宗伯府聚会,来到小鳌山楼上观灯。楼下的灯有两种,一种是一个大球缀二个小球,一种是一大球缀四个小球。知道楼下有大灯球360个,小灯球1200个。让米兰芬计算,楼下的两面种灯各有多少盏?
你能帮助米兰芬姑娘吗?
让学生写出算法,当教师看到有些小组写得不太好,提示与鸡同笼问题相似,看书写。
再让学生模仿p15页表1-7中的程序上机验证。
设计意图:与语文学科的整合,以故事激起学生学习兴趣。
【教学评析与反思】
本课在教学中贯彻了新课标的理念,充分发挥了学生的主观能动性,在教学中流程中教师一般是提出问题让学生思考探究、注重实践、互动交流;另外举例生动形象,简单明了,学生学习起来兴趣浓厚,学生在轻松愉快的过程中较好的掌握了算法的概念,理解算法的设计和优劣的选择。学生初步接触编程,设计好这堂课的内容,能够激起学生学习编程的兴趣。由于学生在《信息的加工与表达》中已学习过相关知识,对程序有所认识,让学生对故事《巧算灯笼》进行程序设计。我想,只学习算法就是无根之木,让学生感觉有些空洞,与上机实践结合更好一些,在以后的学习中还要继续贯穿算法—程序—再算法—再程序这条主线,使两者紧密的结合在一起。