资源简介

《算法的设计》教学设计
路广 陈志将
一、学习内容分析
在设计算法时，首先要根据问题的初始条件和目标要求，明确算法的输入和输出；其次需要考虑算法的计算过程，包括算法的选择、数据间的数学关系，以及所需要使用的控制结构等；最后要把设计出来的算法用自然语言或流程图的形式描述出来。因此本课安排了“确定输入与输出”“设计计算过程”“算法的描述”三个部分内容。
本课编排旨在引导学生在前三节课对问题进行分解、抽象、建模的基础上，设计“最短距离”问题的算法，使这个问题能用计算机解决。要求学生根据之前所学的内容构思出算法的设计过程，并进行讨论。
二、学情分析
五年级学生能在简单问题解决过程中有意识地把问题划分为多个可解决的小问题，初步接触了问题的分解及解决问题的步骤。五年级上册前两个单元用自然 言与流程图描述了多个简单问题解决的算法，使学生了解了顺序与分文两个基本控制结构的概念与特点，为本单元深入剖析计算思维打下良好的思维基础。
学习目标
教学目标 核心素养指向
1.通过最短距离算法的设计，了解设计算法的一般过程。 2.通过同一个问题不同算法的设计，体验同一个问题可以使用多种算法来解决的过程。 【信息意识】 能对看到、体验到的问题进行梳理和简单推导，将其转换成算法设计的一般过程。 【计算思维】 同一个问题不同算法的设计，激发学生创意，提升学生的计算思维。
四、教学重难点
教学重点：知道设计算法的一般流程
教学难点：知道设计算法的一般流程
五、课前准备
学习任务单、极域电子教室、课件
六、学习过程
（一）情境引入
学习内容与活动 设计意图
情境引入，揭示课题 引出问题，组织讨论 引导学生思考最短路径规划问题中如何用计算机解决问题，思考如何设计求解最短距离算法。 激起学生思考热情，初步了解算法设计步骤。
（二）新知讲授
学习内容与活动 设计意图
环节一 【了解算法设计的步骤】 引出主题，提出目标 在对问题进行分析、抽象、建模后，需要进行算法设计，然后用计算机来解决问题。算法设计一般要经历确定输入与输出、设计计算过程和描述算法等步骤。 提出本节课目标：掌握算法设计的一般过程。 环节二 【确定输入与输出】 1.播放视频，引导学生思考最短路径问题中输入的内容是什么，输出的内容是什么。 2.小组讨论：引导学生小组间讨论，以小组汇报最短路径问题中的输入和输出。 3.引导学生小结：在“最短距离”算法中，输入的是七小段路线的距离，用变量L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7表示;输出的是最短距离Smin。 4.实践探究：引导学生试一试如何表示仓库到信息科技教室的最短路径。 环节三 【设计计算过程】 1、引导学生小结：例如，在最短路线问题中，把问题分解为两个规模较小的子问题，这两个子问题相互独立且与原问题的性质相同，先求出子问题的最短距离，再合并得到所有路线的最短距离。 2引导学生思考如果从整体考虑路线，在不进行规模分解的情况下，算法的计算过程又是怎么样的？ 3.引导学生小组探究，分享讨论结果，以小组为单位进行汇报。 环节四 【算法的描述】 展示两个自然语言描述的算法，思考有什么不同； 完善流程图，完成任务单。 掌握概念，结合实际问题进行合作探究。 在理解概念的基础上进行实践探究，尝试描述问题算法的输入与输出 激发学生思维，让学生梳理用自然语言表述算法、用流程图描述算法。
（三）归纳总结
学习内容与活动 设计意图
学生展示完成后的学习任务单 学生谈谈这节课的收获 学生总结与自评(共14张PPT)
/第13课 算法的设计
五上信息技术
小组讨论
前几节课中，我们一起讨论有关机器人送货最优路径问题，请同学们思考一下，要用计算机解决问题，应该做什么呢？
分析问题
问题抽象
建立模型
？
算法
分析问题
问题抽象
建立模型
设计算法
任务一
请同学们阅读课本P56，思考一下算法设计有哪些步骤？
算法的设计
一、确定输入与输出
二、设计计算过程
三、算法的描述
确定输入输出
确定输入输出
一、确定输入与输出
二、设计计算过程
三、算法的描述
请同学们在学习单上完成任务二。
确定输入输出
最短距离算法 输入： L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7 七小段的距离
输出 最短距离Smin
设计过程
基本算法的选择
数据间的关系
使用的数据结构
算法设计的步骤
算法设计的步骤
首先，把问题分解成规模较小的子问题。
然后，在各自分段的所有路线中，找到最短的那条路线。
用到距离计算模型、较短距离比较模型、顺序结构、分支结构。
算法的描述
算法的描述
任务三、请同学们完善分段规划算法的而流程图。
标题算法的设计学习单
班级： 学号： 姓名：
任务一：请同学们阅读课本P56，思考一下算法设计有哪些步骤？
1、
2、
3、
任务二：请同学们观看视频之后，填写下面的表格。
最短距离算法
输入：
输出
任务三：请同学们完善分段规划算法的流程图。
教学楼
走廊
L5(10m)
L1(170m
L3(100m)
L7(50m）
仓库
连廊
L2230m)
L6(30m）
L4(150m)
信息科技教室
体育馆
开始
步骤1：输入L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7。
输入L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7
步骤2：S1=L1+L3。
S1=L1+L3
S2=L2+L4
步骤3：S2=L2+L4。
Smin1=S1
步骤4：赋初值Smin1=S1。
否
<$2步骤5：如果S2比Smin1小，Smin1=S2。
是
Smin1=S2
步骤6：S3=L5+L7。
S3-L5+L7
S4=L6
步骤7：S4=L6。
Smin2=S3
步骤8：赋初值Smin2=S3。
步骤9：如果S4比Smin2小，Smin2=S4。
是
Smin2=S4
图
步骤10：Smin=Smin1+Smin2。
Smin=Smin1+Smin2
输出Smin
步骤11：输出Smin。
结束

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