枚举算法的教学设计

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名称 枚举算法的教学设计
格式 zip
文件大小 115.1KB
资源类型 教案
版本资源 浙科版
科目 信息技术(信息科技)
更新时间 2009-05-19 13:12:00

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文档简介

《枚举算法的程序实现》教学设计
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、课程标准中的相关内容
课程标准规定本节内容主要在于枚举算法与问题解决。包括两个方面:
(1)了解枚举算法的基本概念及用枚举算法设计算法的基本过程。
(2)能够根据具体问题的要求,使用枚举算法设计算法,完成程序求解问题。
2、知识与技能
⑴理解用枚举算法设计程序的基本思路。
⑵分析建立正确的模型,归纳枚举算法枚举技巧(变量的设置、枚举方案的确定)。
⑶学会使用枚举算法解决现实生活、学习中所遇到的问题。
⑷了解枚举算法具有一定的局限性。
3、过程与方法
⑴经历用枚举算法求解问题的基本过程。
⑵在学习过程中,学习发现知识的规律和方法并把它运用到解决实际问题中去。
⑶体验枚举策略在枚举算法中的地位和作用,并选择适当的枚举方案解决问题。
⑷针对解决问题的过程与结果进行有效的评价。
4、情感态度与价值观
⑴引导学生关注枚举算法在社会生活中的应用,激发学生学习的热情。
⑵增强学生合作意识、创新思维与进取精神。
⑶学会评价各种枚举方案的优劣,并形成反思的意识。
⑷初步了解枚举算法在破解密码方面的现实应用,自觉养成保护密码的良好习惯。
⑸了解信息技术可能带来的不安全因素,养成健康使用信息技术的习惯。
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,通过前三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,经历了用计算机解决问题的过程与步骤,学会了对计算机程序进行调试,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得最为普遍、大家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,通常可以从以下两个方面进行分析:
⑴确定范围:问题所涉及的情况有哪些,情况的种数可不可以确定。
⑵验证条件:分析出来的这些情况,需要满足什么条件,才成为问题的答案。
只要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:
⑴建立正确的数学模型,确定枚举方案。
⑵根据题目确定枚举范围。
⑶正确表达“符合条件”的判断即验证条件。
教学难点:
⑴如何评价各种枚举策略的优劣。
⑵算法的程序实现。
四、教学理念
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
在教学过程中,主要围绕“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”这么一条主线索来开展教学活动。
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。
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计理念
情境导入(5分钟) 1、课前思考:QQ密码被盗,黑客给出提示,怎么破解?2、破解密码游戏:老师展示事先写好的小软件,提示QQ密码为1个小于10的正数,请学生上来破解。 然后再次展示第二个小软件,提示密码位小于100的正数,请学生破解。引出枚举算法的概念和特征。3、总结游戏心得,引出枚举算法概念。 1、通过课前思考,初步体验枚举算法在现实生活中的应用。2、参与游戏,积极思考,在游戏过程中体会枚举算法的基本思路。 1、贴近生活,将知识点巧妙地融入到算法应用游戏当中,寓教于乐,学生感到亲切,教学效果更佳。2、让学生亲自参与到游戏中去,更好地激发学生的学习兴趣,促使学生积极思考,更有利于对枚举算法的理解。
回顾算法思想,任务引领(12分钟) 简略回顾枚举算法思想注意点、关键点2、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。3、巡视学生学习情况,指导和帮助学生自主、协作学习。4、参与到小组学习中,与学生一起探讨。5、一题多解: 枚举不同的“角度” 对比枚举策略的优劣。 (程序实现) 1、分析思考问题,并尝试用数学方法解决问题,随即发现是一件困难的事情。2、将人脑枚举和计算机枚举进行对比。3、思考、交流与讨论,体验计算机枚举在解决现实生活问题中的作用与优势。 1、由于枚举算法在理解上并不十分困难,再加上学生在学习之前已经具备相当的基础。因此,在解决问题的过程中,遵循“学生为主体,教师为主导”的教学原则。2、解决这个问题不太困难,难的是选择最优的枚举策略。因此在进行这一教学环节时,培养学生发现知识的规律、方法并把它运用到解决实际问题中去的能力,并初步形成严谨的逻辑思维习惯。3、设计一题多解的任务,方法有难有易,使不同层次的学生均学有所得。
任务引领合作探究(18分钟) 1、布置探究任务:09年高考第17小题(改编为QQ密码破解2)作为驱动任务。每位同学先独立思考问题,然后两人一组,进行协作探究。学生通过辅助学习平台协作学习。2、巡视学生学习情况,指导和帮助学生自主、协作学习。3、参与到小组学习中,与学生一起探讨。4、根据完成任务的实际情况,选择有代表性的两三名学生上台展示作品并自评。5、问题拓展 :将原题中的前100个自然数改为前100个奇数。 1、根据任务需求,进行问题分析与算法设计,并编写程序解决问题。 2、与同组其他同学进行枚举方案的对比实验,体验枚举策略在解决问题中的地位和作用。3、在探究过程中表达思想,与同学、老师交流观点、经验。 1、充分应用小组合作探究的学习方法,捕捉学生的灵感。2、在课堂上,通过师生之间,生生之间的协作、交流,培养学生的合作意识、互助精神、人际沟通能力。3、给学生展示自我的机会,引导学生在欣赏作品的同时,取长补短,共同进步。4、通过问题拓展让学生思考多种实现方法,使学生在实践中认识算法优劣在解决问题中的意义。
拓展延伸(5分钟) 1、播放《密码破解》电影视频片段,了解密码安全。2、提出问题:我们使用信用卡在柜员机上取钱时,为什么系统要限制输入密码的次数?3、调查学生在生活学习中被盗用密码的案例。4、讲述信息技术可能带来的不安全因素,要求学生自觉遵守网络道德与法规。 1、理解枚举算法在破解密码方面的使用原理。2、了解枚举算法在破解密码方面的现实应用。3、鼓励有兴趣的学生课余自主学习有关密码破解的知识,进行更深入的探索。 1、了解信息技术可能带来的不安全因素,自觉养成健康使用信息技术的习惯。2、通过破解密码的介绍,使学生自觉养成保护密码的良好习惯,树立信息安全意识。
交流评价(3分钟) 1、展示评价标准,引导学生参考评价表进行交流和评价。2、引导全体学生开展自我评价。3、对学生作品中的闪光点和有待改进的地方进行点评。(如:问题分析、枚举方案的选择、语言表达流畅等) 1、根据作品评价表,学生展示作品,并进行自评。2、欣赏别人作品,发表自已见解。3、听取教师点评,取长补短。4、填写评价信息反馈表。 1、通过评价,引导学生自我反思,加深对所学知识的认识与理解,学会评价各种枚举方案的优劣。
归纳总结布置练习(2分钟) 1、通过演示文稿总结本节知识内容。2、归纳同学们在解决问题过程中所遇到的难题。3、略述枚举算法的局限性。4、布置课外作业。 1、知识总结,系统归纳。2、回忆课堂学习过程,提高对枚举算法的认识,并将所学知识应用到解决实际问题中去。 1、通过知识总结,帮助学生将知识系统化,便于学生理解记忆。2、通过知识的延伸,促使学生将知识内化,并进行能力迁移,进一步提高学生解决问题的能力。3、通过练习,使学生体验枚举算法在解决现实生活问题中的作用及意义。4、课后思考有利于拓展学生的枚举思路,锻炼学生分析问题、解决问题的能力。
八、学习评价 (利用教学辅助平台进行自我评价)
评价信息反馈表:
评价任务 编写程序解决问题
班级 姓名
您找到问题的正确答案了吗? □是 □否
如果您没有找到正确答案,原因在于以下哪些方面?
□分析问题有误; □算法设计错误; □选择、循环语句没有学好;□变量设置错误; □对枚举算法理解不够; □调试程序失败; □其他 。
有关您的学习过程、效果评价
评价指标 自评
你对今天学习的内容感兴趣吗? A 很感兴趣 B 还可以 C 有一点点 D 没有兴趣
你掌握枚举算法了吗? A 已经掌握 B 基本掌握 C 有点模糊 D 一点不知
你能根据算法进行程序填空吗? A 完全可以 B 有些可以 C 知道一点 D 一点不知
你在课堂上能经常帮助同学吗? A 经  常 B 有时候 C 问我才帮 D 基本不帮
你正确快速完成我们的课堂练习吗? A 很简单啊 B 比较简单 C 有点难 D 很困难
你对今天自己在课堂上的表现满意吗? A 非常满意 B 较满意 C 只有一些 D 一点也不
您觉得学习效果如何? □听懂并能解决问题 □能听懂 □听懂一些 □没有听懂
评价等级:A:优秀; B:良好; C:一般; D:有待改进。
课后思考
思考题
现有3张扑克牌,牌面数字都在10以内。把这3张牌洗好后,分别发给杰伦、学友、霆锋3人。每个人把自己牌的数字记下后,再重新洗牌、发牌、记数,这样反复几次后,3人各自记录的数字的和顺次为13,15,23。问:这3张牌的数字分别是多少?
教学设计说明:
本节课的设计有以下几个特点:
(1)、学生为主体,教师为主导
在整个教学过程中,始终贯穿着这种教学理念。无论是游戏导入,解决问题还是教学评价等环节,教师一直扮演着引领解惑的角色。
(2)、以兴趣为起点设计任务驱动
本节课以帮助老师找回QQ密码为主线,引出课题以及任务,情景引入贴近生活,激发学生的学习热情。在进行任务设计时,做到紧紧贴近主线,以生活中的应用案例作为任务主题,让学生在解决实际问题当中获取知识,发现规律。第二个例子为09年高考题,
(3)、恰当运用小组探究
设置任务后,从教学效果上来说,让学生通过对比实践亲身探究枚举算法的优劣肯定要比老师在讲台上干巴巴地讲要好。在探究活动中,每位成员都全身心地投入到活动中去;并且组内成员之间在思想上也有碰撞和火花。
(4)、以评价为激励
在教学过程中,设置了学生自评,教师点评等多种评价方式,提高了评价的效率和可信度。此外,在教学过程当中,还注重赏识教学,让学生在充满赞赏、表扬的学习氛围中掌握知识。
(5)、注重情感态度与价值观的实现
基于枚举算法在现实世界应用比较广泛,通过破解密码案例的介绍,使学生自觉养成保护密码的良好习惯,树立信息安全意识。同时使学生意识到信息技术可能带来的不安全因素,自觉养成健康使用信息技术的习惯。
个人简介:
赵明阳 男,汉族,中学一级教师,现任教于江山中学。在日常教学工作中,善于学习好的教学方法,不断总结教学经验,注重因材施教。在辅导信息学竞赛方面,注重培养学生分析问题的逻辑推理能力、解决问题的创新能力和运用知识的综合能力,深入浅出地讲解深奥、抽象的复杂问题,分析问题逻辑严密,重点突出,通俗易懂。短短的几年辅导时间里,所辅导的学生在全国信息学奥林匹克联赛中取得非常不错的成绩,共有7人获全国青少年信息学奥林匹克联赛一等奖,25人次获二等奖,24人次获三等奖。另附本人取得的一点成绩:
2004年度衢州市教育城域网建设先进工作者。
2005年被评为浙江省青少年科技教育工作优秀科技辅导员。
2006年论文《浅谈如何在信息学竞赛辅导中引导学生“学会学习”》获 浙江省教学论文一等奖。
2007年获浙江省第十三届青少年英才奖青年组三等奖。
2008年被评为衢州市第二十一届青少年信息学竞赛优秀辅导教师。
教学辅助平台截图:
第 3 页 共 7 页 浙江省江山中学 赵明阳
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