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算法与程序框图

《算法》的教学设计【设计思路】本节课学生第一次接触算法,如果只讲解算法的概念就要求学生对实际问题进行分析、建模、设计合理算法,感觉难度较大。

因此,我从“把大象放冰箱里分几步”、“狼羊过河”智力游戏开始,通过实例介绍算法的概念,再例举学生熟悉的数学问题,以学生为主体,利用情境、协作、交流等学习环境要素发挥学生的积极性,主动性。

让学生在分析问题中学会设计算法,并让他们采用算法描述工具描述相应的算法。

理论依据:1. 社会互赖理论2. 建构主义学习理论设计特色:融入建构主义教学观的要素;设计中渗透合作学习理论;有合适的实践探究活动;【教材分析】本节课是算法的起始课,主要内容有:算法的概念、用自然语言描述算法。

《标准》课程目标要求:通过对解决具体问题过程与步骤的分析,体会算法的思想,了解算法的含义,了解算法及其实现在解决问题过程中的地位和作用;初步帮助学生建立合理的算法与程序设计的认知结构,进而提升学生的信息素养,促进学生信息技术能力的立体发展。

算法具有的基本逻辑结构与形式逻辑结构存在对应关系,有着丰富的逻辑思维材料。

算法思想贯穿于整个中学数学内容之中,有着丰富的层次递进的素材。

因此,算法的学习对整个高中数学的学习有着“源”与“流”的关系。

又由于算法的具体实现上可以和信息技术相结合。

因此,算法的学习十分有利于提高学生的逻辑思维能力,培养学生的理性精神和实践能力,发展他们有条理的思考与表达的能力,同时可以让学生知道如何利用现代技术解决问题。

【学情分析】通过对学生的调查分析了解到,基本上所有的学生在此之前都没有接触过算法和程序,这两个概念对于学生来说是陌生的。

在学生的意识里设计算法和编写程序是很难的,是工程师们才能做的事情,对他们而言是遥不可及的,所以他们会害怕学习这块内容。

这节课是学生学习算法和编程的第一课,不能让学生感到有太大的难度,要让他们觉得算法是一个很好理解的概念,设计算法也并不是难事。

因此在选择例子时我选择了每个学生都会的“设计求解一元二次方程的实数根的算法”的例子,这样可以培养学生的自信心,提高他们的学习兴趣。

我在课堂中设计了很多的学生活动,这样可以提高学生学习的主动性,提高学生学习算法和编程的兴趣,培养学生利用计算机解决问题的能力。

【教学目标】1.知识与技能理解算法的概念、会用自然语言和流程图对简单算法进行描述、理解程序的三种基本结构。

2.过程与方法通过狼羊过河的flash动画体验算法并归纳出算法的概念。

通过求解二元一次方程组的实例,采用教师讲解、提问及小组讨论等方式培养学生分析、总结和归纳的能力和协作、交流的能力。

体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。

由于思考问题的角度不同,同一个问题也可能有多个算法,3.情感态度与价值观通过本节的学习,使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的一各有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。

并通过开展小组合作讨论,激发学生的学习热情和创新意识;增强合作意识,提高信息素养。

【教学重点与难点】重点:让学生经历分析问题、设计算法,用自然语言、流程图等方法描述算法的过程。

难点:对算法概念的理解,设计出合理的算法。

【教学策略与手段】1.教学过程中融入建构主义教学观,引导学生通过对具体实例的分析,体会算法的思想,算法的特点,,提高教学效率;2.开放式的授课,根据教科书又不局限于教科书,进行部分的扩展,提高学生学习的兴趣。

3.以课堂讨论的方式,引导学生针对趣味性问题和生活实际中会遇到的问题进行思考、讨论,探索解决问题的方法和步骤,从中得出关于算法的诸多概念。

所有内容都以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。

【教学流程】一. 课前准备(1)学生应对所学内容,进行预习,对该模块内容有一整体模糊印象。

(2)多媒体课件。

二. 导入新课提供具体实例:(1)赵本山的小品中有这样一个问题:要把大象装冰箱,分几步?答:分三步:第一步:打开冰箱门;第二步:把大象装冰箱;第三步:关上冰箱门。

(2)有一个智力游戏:有一名船夫,要带着一匹狼、一只羊和一棵白菜过河。

当船夫不在的时候,狼会吃掉羊,羊会吃掉白菜。

而每次过河该船只能容下船夫和一样东西,请问,船夫应该怎样过河?请写一写你的过河方案。

三.教与学的过程上述问题的解决过程中就包含着算法的实现。

那么到底什么是算法呢?1.从以上实例中由学生归纳出算法的概念,特点:对于算法的概念,需要使学生明确的是:①算法一定是以问题为载体的,算法实际上就是解决问题的一种程序性方法,它通常指向某一个或某一类问题.②用算法解决问题的过程期程序性和构造性.对于算法的特点,需要使学生明确的是:①能行性.算法应有明确的步骤一步一步的引导计算的进行,即每一步都是可读的、可执行的,并且能够得到最终结果.②明确性.算法下一步应执行的步骤必须明确或者有规则确定,或者由规则和上一步的结果确定,而不需要计算者临时动脑筋.③有限性. 算法应由有限步组成.④通用性.算法应追求能适用于某一类问题的所有个体,只用来解决一个具体问题的算法没有多大价值.2.从实例中理解算法:引例(2)的过河步骤(即算法):第一步:先将羊运过河;第二步:农夫撑船回来将菜运过河;第三步:农夫撑船将羊带回;第四步:将狼带过河;第五步:农夫撑船回来将羊带过河。

3.数学问题研究:你能写出求解二元一次方程组:的步骤吗?设计意图:从学生具备的认识水平出发,归纳解二元一次方程组的求解步骤。

从而让学生经历算法分析的基本过程,并在此过程中引导学生关注更具一般性解法,形成解法向算法过渡的准备,为进一步理解算法概念打下基础。

师生活动:让学生解方程组。

收集学生的不同解答,再与教科书上的解答作比较。

问题:你们所写的解答和教科书有什么不同?教科书提供的解答有什么特点?设计意图:旨在引导学生关注书上表达方式的明显地步骤性特征,关注解的过程的逻辑结构,让学生明白解法和算法的差异师生活动:教师引导学生从表达方式上、解的方法上进行对比,让学生对比后回答1.同学们写的是解法,关注的是解,书上写的是解题步骤具有明显的步骤性特征 2.同学们用的是加减代入消元法解方程组,书上两次用的都是加减消元法等。

教师:投影用加减消元法求解的步骤,问:参照本题解法,你能完成下面问题吗?请试一试。

问题:写出求方程组的解的步骤.设计意图:在复习解特殊二元一次方程组基本步骤的基础上.进一步复习回顾解一般的二元一次方程组的步骤,目的是让学生明白算法是用来解决某一类问题的,从而提高学生对算法的普遍适用性的认识,充分理解算法的通用性特点.师生活动:让学生写出求解步:骤;教师投影显示解题步骤4.算法的择优教师: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?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。

教师:大家讲讨论一下这两个算法的区别在哪里?学生:区别是在什么时间洗刷茶具。

教师:大家讲一下,哪个算法更高效?为什么?学生:第二个算法更高效。

因为节约时间。

教师:很好。

第二个算法的科学性在于应用了"统筹方法"。

因此,我们可以明白一个好算法必须用到科学的方法。

我们应该好好学习各学科处理问题的科学方法。

【学习反馈与检测】问题1:你能举出更多算法的例子吗?问题2:如果你要外出购物,需要到菜市场买肉、菜,到超级市场采购副食品,到服装店买衣服。

请你讲一个购物的算法(先买什么,后买什么)。

并相互间比较一下,寻找最有算法。

问题3:阅读下面“棋盘上的麦粒”的故事梗概,请同学们写出求麦粒数量的算法。

在印度有一个古老的传说:舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人——宰相西萨班达依尔。

国王问他想要什么,他对国王说:“陛下,请您在这张棋盘的第1个小格里,赏给我1粒麦子,在第2个小格里给2粒,第3小格给4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍。

请您把这样摆满棋盘上所有的64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!”国王觉得这要求太容易满足了,就命令给他这些麦粒。

当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时,国王才发现:就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来,也满足不了那位宰相的要求。

那么,宰相要求得到的麦粒到底有多少呢?【作业设计】请同学们写出求一元二次方程的实数根的一个算法.【教学反思】本节课通过一些生活中的具体问题解决方法和步骤,使学生比较轻松的接受了生活算法的概念,进一步理解了计算机算法的概念。

随着新课程实施的不断深入,算法在数学教育中的重要性逐渐引起人们的重视。

由于算法内容对大部分中学数学老师来说是比较陌生的,在实际教学中又没有现成的经验可以借鉴,因此给我们的教学带来了全方位的挑战。

数学教师与计算机老师在算法教学中侧重点是不同的,课堂上所渗透的算法学习的观念也是不同的。

作为数学老师,我们要认真承担起自己的责任,既要立足于本学科,又要全方位的了解一下相关的计算机知识,为自己的教学做好更充分的准备。

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