资源简介

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第一课：探寻身边的算法
教学内容：
本课作为本单元的起始课，重在引导学生从学习和生活中的实例中认识算法。学生应知道算法在我们身边普遍存在，并掌握其是解决特定问题的准确、完整且可行的步骤描述。通过对算法的分析，学生能将问题解决的过程提炼成输人、处理和输出三个环节，并总结出算法的基本特征。同时，学生通过对比同问题的多种算法， 选出最优算法，理解算法优化在提升解决问题效率方面的重要性。
教学目标：
1.通过分析多个场景实例，了解身边的算法，理解并掌握算法的概念，知道解决同一问题通常有多种算法。
2通过分析算法，能提炼出问题解决过程的三个环节，理解算法的基本特征。
3.通过生活实例，理解算法的优化，知道算法优化的重要性。。
教学重点：
算法的概念和基本特征 。
教学难点：
将问题解决过程抽象为输入、数据处理和输出三个环节。
教学过程：
情境导入
师:同学们在阅读书籍的过程中，往往会遇到不认识的字，如李清照在《武陵春.泰晚》中写道“只恐双溪舴猛舟，载不动，许多愁。”在这句诗中，你有不认识的字吗 用什么办法可以快速、准确地知道它们的读音及意思呢
生: ......
师:你能将部首查字法的步骤描述给同学们吗
生: ....
教学过程：
什么是算法
师:同学们回答得非常好，部首查字法的每个
个步骤描述的都非常准确、完整，且每一步都能实现对应的结果。部首查字法就是一种算法在生活中的应用。
师:除此之外，生活中还有很多算法，烹饪西红柿炒鸡蛋也涉及算法，谁能将这道菜的烹饪过程说给同学们吗
生......
师:嗯，同学们说得非常好，烹饪西红柿炒鸡蛋的过程包含了多个准确、可行的步骤，这些步骤构成了烹饪西红柿炒鸡蛋的算法。
师:同学们是否发现，每位同学在分享烹饪西红柿炒鸡蛋的步骤上略有差异，但最终都能完成这道菜的制作。由此我们可知，解决同一个问题可能有多种方法，也就是多种算法。谁还能举出生活或学习中的其他实例，说明算法就在我们身边。
生: .....
师：观察P5场景2，选择出行路线，如果想用时最短到达目的地，应该选择那条路线？
学生：方案1
师：如果不想走高速公路，应该选择那条路线？
学生：方案3
师:从出发地到目的地，导航软件推荐的每条路线都是一种独特的算法。这说明针对同一出行问题，存在多种可能的算法。我们可以根据个人偏好或当前情境，选择最合适的算法，达到预期目标。
在我们的学习和生活中，到处都有算法的应用，结合查阅资料及小组讨论，完成下表
算法的特征
师：观察课本P6场景三，在购买课桌椅的场景中，已知条件有哪些
生:一共有“一张课桌的价格286元”“一把椅子的价格84元”“一共购买92套课桌椅”三个已知条件。
师:我们把三个已知条件称为输入，那计算过程是什么
生...引导学生说出两种计算方法)
师:非常好，在这里我们把计算过程成为处理。同学们通过计算，得出的结果是什么
生:得出的结果是34040元。
师:是的，最后得出的结果我们称为输出。
师:通过对比分析购买新桌椅的两种算法，我们知道算法中必须具有输入、处理和输出三个环节，处理环节中的每个步骤都是确定且能够被有效计算的，最终通过有限个步骤后停止。通过以上的分析，同学们能总结出算法具有哪些基本特征吗
生......
师:同学们说得非常好，算法具有确定性、输入和输出、可行性和有穷性四个基本特征。
算法的优化
师：同学们可以通过选择出行路线、计算课桌椅价格的算法得知，解决同一问题一般会有多种算法，我们需要在多种算法中找到其中最优的算法。观察场景4，沏茶的算法有多少种，各需要多少时间？
生：……
师：哪种算法用时最短 哪种算法用时最长 你选用哪种算法 为什么
生：……
师：根据沏茶各步骤用时的长短，我们发现沏茶的算法有多种。选择最节省时间的算法，是沏茶算法的优化。因此，根据一定的标准进行比较，选择出最优算法的过程，就是算法的优化。
师：展示习题
计算1+2+3+……+100的值。
解决这个问题最直接的算法是:
数学家高斯想到的算法是:
通过以上两个算法的比较，你认为算法优化有什么意义
算法优化在提高计算效率、减少资源消耗、提升解决问题的质量等方面具有重要意义，同时在实际应用中也产生了深远影响。
挑战自我
课后习题
（1）下列对算法的理解不正确的一项是()。
A. 一个算法应包含有限的步骤
B.算法可以简单地理解为解决问题的方法或步骤
C.算法中的每一步都应有效地执行，并得到确定的结果
D.一个问题只能设计出一种算法
（2）小睿有两个杯子，一个杯子可以盛3升水,另一个杯子可以盛5升水。
请问，小睿该如利用这两个杯子量出4升水
思路一
第1步:3升杯子倒满水，倒进5升杯子;
第2步: 3升杯子倒满水，倒进5升杯子，此时5升杯子装满后，3升杯子还剩1升水;
第3步:把5升杯子的水倒掉，把3升杯子的水倒入5升杯子;
第4步: 3升杯子倒满水，倒入5升杯子，此时5升杯子中的水为4升。
思路二
第1步:5升杯子倒满水，倒进3升杯子，此时5升杯子里还剩2升水;
第2步:把3升杯子的水倒掉，5升杯子的水倒入3升杯子中，此时3升杯子中有2升水;
第3步: 5升杯子倒满水，再倒进3升杯子中，此时3升杯子只能倒入1升的水，5升杯子中就有4升水了。
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