高中信息技术选修1教案-4.2.1 用穷举法求解问题的基本过程1-粤教版

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-152400248920南瓜先生的密室逃脱之旅
——用穷举法解决问题的基本过程
南瓜先生的密室逃脱之旅
——用穷举法解决问题的基本过程


【教学理念】
-185420371475 信息技术是一门理论与实践操作相结合的课程。高中信息技术课程标准强调：要注重结合学生的生活和学习实际设计问题，让学生在活动中经历发现问题、解决问题的过程，掌握其中的思想和方法。
本节课我以“密室逃脱”游戏为主线，设置3个用穷举法思想来解决问题的关卡。用游戏模型可以提高学生学习的主动性，在“闯过”一个个关卡的过程中渗透穷举法的思想，培养学生用计算机解决问题的意识，提高学生的计算思维。
一、教材分析
本课选自广东教育出版社（粤教版）高中信息技术选修1《算法与程序设计》中第四章
第二节，该节主要内容是理解并学会运行穷举法的基本思想。穷举法是程序设计中使用最为普遍、大家必须熟练掌握和正确运用的一种算法。因此，本节课的学习显得尤为重要，只有明确穷举法的思想，才能准确地用VB语言实现程序的功能，为之后学习穷举法的程序实现打下良好基础。
二、学情分析
【心理特征】我所面对的是一群高一年级学生，作为00后新生的一代，普遍具有“3C”的特性，即：“Creative”、“Cooperative”、“Competitive”。他们富于创造，合作意识强，乐于竞争，有追求。
【知识结构】在现实生活中，很多问题的解决其实都使用了穷举的思想，因此学生在理解穷举法思想上是不难的。此外，学生也已经具备VB各种基本语句的知识，在代码填空时大部分学生应该能顺利完成。
三、学科核心素养
(1)信息意识：用人脑穷举与计算机穷举作对比，培养学生用计算机解决问题的意识。
(2)计算思维：通过解密题，学生能够充分理解穷举法的基本思想，学会将这种算法思想应用到其他实际的问题解决中。
(3)数字化学习：在学生自主操作过程中，教师提供了一个flash学习助手。借助这种数字化学习工具，学生能够更好地开展自主学习。
(4)信息社会责任：引导学生关注穷举法在社会生活中的应用（如破解密码锁），提高学生的信息道德规范意识和信息安全意识。
2867025295275▲如何评价各种穷举策略的优劣。
难
点
▲如何评价各种穷举策略的优劣。
难
点
0289560①建立正确的数学模型，确定穷举方案。
②根据题目确定穷举范围。
③正确表达“符合条件”的判断即验证条件。
重
点
①建立正确的数学模型，确定穷举方案。
②根据题目确定穷举范围。
③正确表达“符合条件”的判断即验证条件。
重
点
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点
四、教学重难点
五、教法和学法
20955041910讲授法
任务驱动法
情景创设法
教
小组合作法
自主探究法
思考归纳法
讲授法
任务驱动法
情景创设法
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小组合作法
自主探究法
思考归纳法
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六、教学准备
项目
内容
环境准备
多媒体教室
媒体准备
Flash播放器、PPT课件
资源准备
七、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计理念
环节一：
情境导入
（5分钟）
1.故事描述：南瓜先生陷入密室，开启密室逃脱之旅
2.南瓜先生的第一个“线索”之十把钥匙，提问：十把钥匙中只有一把能打开柜子的锁，这种情况下应该怎么做？
1.借助PPT中的画面认真听故事
2.思考问题，并作出反馈：十
把钥匙一把一把尝试
1.利用“密室逃脱”的故事，吸引学生注意，在上课伊始，让学生更快进入状态。
2.通过“钥匙开锁”这一问题，引发学生思考，并顺利引出本课学习内容。
环节二：
学习算法思想，开展实践活动1
（15分钟）
1.让学生自主阅读书本P75也“穷举法”的内容
2.结合“钥匙开锁”问题，明确穷举法思想的两个关键点：确定范围和验证条件。
3.讲述密室逃脱故事的第二个环节：在柜子的羊皮纸中发现了打开旅行箱密码的信息（5位数，百位十位不确定，是37或67的倍数）。引导学生思考利用穷举法找到这5位数所要确定的范围已经验证的条件。
4.开展“实践活动1”，以代码填空的形式，完成“找密码”的程序
5．发现穷举范围的问题，引导学生思考如何解决，提出step10或者加条件的解决方法，并对两种方法作出对比
1.仔细阅读书本相关内容
2.在教师的引导下思考并了解穷举法的基本思想
3.思考如何找到符合条件的5位密码(两个关键点)，通过对比人脑穷举和计算机穷举，提出用制作VB程序解决问题。
4.学生操作，修改调试代码，教师巡视。
5.体验穷举策略在解决问题中的地位和作用。
1.由于穷举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，难的是选择最优的穷举策略。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。
环节三：
开展实践活动2
（12分钟）
1“密室逃脱”故事继续：在上个环节打开的旅行箱中发现了一部手机和一张照片，手机中有一长串无规律的字符，照片背后是密码提示信息。
2.引导学生分析“找字符”问题中穷举的范围和穷举的条件，明确穷举的过程
3.布置“实践活动2”，巡视学生学习情况，指导和帮助学生自主、协作学习。
4.教师反馈，提出“若是统计偶数位的字符中数字或字母的个数，应该如何修改代码？”
1.明确问题：从一长串字符串中找个数字和小写字母的个数，即为最终开始密室大门的密码。
2.借助学习助手和小组讨论的形式，完成程序代码填空。完成得比较快的同学帮助其他有困难的同学。
3.偶数位：2 to n step 2
1.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。
2.通过实践活动，让学生再次明确如何采用穷举法的思想去解决具体的问题。
环节四：
从游戏回归生活，升华情感
（5分钟）
1.引导学生举出生活中使用穷举法解决问题的例子
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.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.引导学生讲所学内容应用到生活实际中
将学生的注意点从“密室逃脱”的游戏中拉向现实世界，通过现实生活中穷举法的使用，引导学生树立当好的信息责任意识，达到升华情感的目的。
环节五：
课堂小结
（3分钟）
1.通过补充板书的形式，与学生一同总结本节知识内容。
2.完成一道思考题（再次明确穷举思想的关键点）
1.知识总结，系统归纳。
2.回忆课堂学习过程，提高对穷举法的认识，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，使学生体验穷举法在解决现实生活问题中的作用及意义。
八、作业设计
1. 思考：进一步思考生活中解决哪些问题的时候也是使用了穷举法
2. 《同步训练》相关章节
九、板书设计
381019050用穷举法解决问题
确定范围
验证条件
（尽可能小，不重不漏）
用穷举法解决问题
确定范围
验证条件
（尽可能小，不重不漏）