资源简介

算法的概念及描述
学生情况分析
通过前期学习，学生对计算机解决问题的一般过程有了一定的了解，且大部分学生对本部分知识掌握较好，为本节课的学习奠定了一定的基础。
本节课授课对象为初中二年级学生，经过前面章节的学习，学生已经初步适应了初中信息技术教学环境和学习方式，他们已经具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想、自主探究等能力，初步形成了主动思考和探索的学习习惯，但是学生之间存在个体差异，能力层次不同，认知能力、思维能力也有一定的差异。算法的应用存在于日常生活中的方方面面，学生对算法并不陌生，但对于算法的描述缺乏系统性的分析与梳理。虽然在日常生活中经常遇到各种各样的流程图，但对流程图的认识只是停留在直观感受的层面，也不知道如何规范地使用流程图符号来描述算法。他们对知识承受能力强，动手才能日渐成熟，对未知领域的知识有着强烈的好奇心和求知欲，但重技能轻理论，对知识思考、归纳、提炼以及编程存在一定的畏难情绪。
学习目标
能够选用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，增强用算法解决问题的意识。（信息意识）
通过化抽象为具体、将具体问题逐步分解、用算法描述具体问题等，培养学生的计算思维。（计算思维）
通过引导学生分析实际问题，激发学生对编程的兴趣，并能够自觉地利用编程创新性地解决生活中的实际问题。（数字化学习与创新）
教学难点及突破措施
教学重点
（1）算法的概念及特征。
（2）使用自然语言和流程图描述算法。
教学难点
使用自然语言和流程图描述算法。
使用算法解决生活中的具体问题。
重难点突破
采用教师与学生互动探讨及小组合作的方式，以趣味问题激发学生探究的兴趣，以故事实例引导学生一步步思考，从而总结出算法的概念以及如何设计、选择和描述算法。
教学准备
教学课件
流程图绘制软件压缩包及安装和使用视频、共享作业的云平台
将学生分组：根据“组间同质，组内异质”的原则5个人一组，分为8组
教学设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节1： 创设情景，走进算法 【案例1】 同学们，我们从小就知道狼吃羊，羊吃草，那大家想象一下：如果把狼、羊、白菜放在一起会发生什么问题呢？现在就有这样一个问题摆在我们面前： 有一个牧羊人，带着一头羊、一只狼和一颗大白菜准备乘船过河，但是船很小，每次只能带一样东西过去，可是如果狼和羊单独在一起，羊就会被狼吃掉，羊和白菜单独在一起，白菜就会被羊吃掉，那牧羊人怎样才能将三者都顺利的带过河呢？ 下面就请大家以小组为单位，讨论设计帮助牧羊人带着狼、羊、白菜顺利过河的方案。尝试多种方案。 学生在讨论期间，教师巡视指导。 针对学生对【案例1】的讨论，抛出以下问题： 小组得出的方案共有多少步？ 这些步骤的顺序是固定不变的吗？ 学生按小组协作讨论，设计过河方案，并将结果通过云平台提交至教师机。 通过趣味问题创设情景，引起学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，让学生立即进入课堂学习状态。通过小组合作探究，培养学生的合作意识及发现问题、解决问题的能力。
环节2： 师生互动，获取新知 使用电子抽签的方式选取4个小组展示本组设计方案，并回答以上问题。 被选中展示的4个小组的代表通过教师机展示本组方案，并回答教师的问题。 未被选中展示的4个小组对分享的4个小组进行评价。 通过小组分享与组间互评，促进学生思想碰撞，取长补短。培养学生的表达能力。通过两个问题的设置，使学生先对算法有个基本的认识，为后面引出算法的概念做铺垫。
教师评价，并给予学生肯定性评价。展示参考方案: 人和羊过河，人返回，留下羊。 人和狼过河，人和羊返回，留下狼。 人和菜过河，人返回，留下菜。 人和羊过河。 师生共同探讨以上问题。并由此引出算法的概念：算法是为解决一类特定问题而采取的确定的、有限的步骤。强调有些步骤是可以颠倒的，不影响最终的结果；但有些步骤是不能颠倒了，一旦颠倒了，最终的结果也就完全不一样了。 参考老师方案，完善自己的方案，并在老师的引导下与老师一起得出算法的概念。 通过解决实际问题的步骤引出算法的概念，化抽象为具体，使学生更容易理解与把握。
【案例2】刚才我们帮助牧羊人顺利过了河，接下来让我们趁热打铁，再来实际操作一下吧！《九章算术》大家都知道吧！这可是中国古代的第一部数学专著，书中记载了“更相减损术”的方法：“可半者半之，不可半者，副置分母、子之数，以少减多，更相减损，求其等也。以等数约之。”这句话的意思就是：任意给出两个正数;判断它们是否都是偶数.若是，用2约简;若不是则用较大的数减去较小的数,接着把较小的数与所得的差比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的数相等为止，则这个数(等数)就是所求的最大公约数。了解了什么是“更相减损术”，那接下来就请大家思考一下问题：利用辗转相除法求153和119的最大公约数。 先给学生3min独立思考时间，然后小组讨论，要求给出具体解决步骤。学生开始讨论前，通过幻灯片为学生展示辗转相除法解决问题步骤： 学生在讨论期间教师巡视，为学生提供及时必要的指导。 学生边听教师讲解边思考，独立思考时间到，按小组讨论，并将最终结果通过云平台提交至教师机。 明确算法的概念之后紧接着一道例题，加深学生对算法概念的理解。
讨论时间到，邀请刚才未展示的4组代表上前展示。 各小组分别通过白板展示并讲解本组讨论结果。 未展示的4个小组分别对展示的小组进行评价。 通过小组分享与组间互评，促进学生思想碰撞，取长补短。培养学生的表达能力。为后续引出散发概念奠定基础。
教师评价，并给予学生肯定性评价。展示参考方案: 教师引导学生，通过上面的例子，总结出算法的特点，并通过输出语句“print（“Hello world!”）；”强调算法的输入可有可无。 学生参考教师方案，完善自己方案。在教师的引导下，与教师共同总结出算法的特点。 通过分析【案例2】的解题步骤得出算法特点，层层递进，符合学生认知结构，使学生更容易理解与掌握。
我们现在知道了什么是算法，也知道了算法有哪些概念，但是算法要怎么描述出来呢？大家想一下刚才我们描述牧羊人过河的方案时，用的是什么方法？ 对，大家非常聪明，回答的很正确，这就是描述算法的第一种方式：用自然语言描述算法。自然语言指人们日常所用的语言。用自然语言描述算法就是使用人们能读懂的简短语句对算法的步骤进行描述。自然语言就是我们平时所说的话，很容易理解，这也是自然语言最大的优点。但是，任何事情都不可能是完美的，用自然语言的描述方法存在容易产生二义性的缺点，有可能干扰后续的编程实现。那我们怎样才能解决这个问题呢？这就引出我们的另一种描述算法的方法：用流程图描述算法。流程图是一种常用的表示算法的图形化工具。大家对流程图并不陌生，流程图在我们生活中随处可见，只是大家没有系统地注意过，下面就请大家自行观看学生机中资料第二部分了解流程图常用符号及功能。3min之后我们再一起探讨。 思考。 回答：自然语言。 认真听讲，并思考。 自行看书上第50页的表2.2.2 这部分内容较为简单，而且在数学模块中已经学习过算法的描述方式，在本节课中主要是回顾。主要通过学生独立思考、小组讨论，辅以教师的讲解实现，进一步加深学生对用自然语言和流程图描述算法的掌握。为后续课程做铺垫。
自习时间到，教师通过幻灯片演示强调输入/输出框与处理框的区别。 但是仅仅靠这些零散的符号并不能起到什么作用，我们需要把它们组合之后才能起到各自应有的作用。其中最常用的三种控制结构分别是：顺序结构、选择结构和循环结构。 通过幻灯片展示三种控制结构： 依次讲解三种控制结构的功能： ■顺序结构。每一个步骤按先后次序被执行，即执行处理A,然后执行处理B，如图(a)所示。 ■选择结构，又称分支结构。根据条件的成立与否，选择执行不同的分支处理，如图(b)所示。当条件成立时(用True表示),执行处理A;当条件不成立时(用False表示)，执行处理B。 ■循环结构。当条件成立时，反复执行处理A，一旦条件不成立就立即结束循环，如图(c)所示。 学习了如何用流程图描述算法，那么接下来就请大家系小组讨论一下，【案例2】如何用流程图的方式实现呢？ 边听讲边回顾边思考
学生讨论期间，教师巡视指导。 小组合作讨论用流程图实现【案例2】，并将结果拍照之后通过云平台提交至教师机。
依次展示每个小组的流程图（每屏4张图片），师生共同评价。 展示参考流程图： 通过这个流程图我们可以很容易看出每一步该做什么，克服了自然语言二义性的缺点。直观易读，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确，这也是流程图最大的优势。 学生参考教师方案，完善自己方案。 听讲思考。
简要介绍伪代码： 下面还有一种描述算法的方法：用伪代码描述算法。但在本节课我们不做特别要求，大家了解一下即可，暂且知道有这么一种描述算法的方法即可。下面我对用为伪代码描述算法做一个简要介绍。 用伪代码描述算法就是采用一种类似于程序设计语言的代码来表示算法。伪代码没有固定的、严格的语法规则，只要定义合理，没有矛盾即可。用伪代码描述算法回避了程序设计语言严格的书写格式，保持了语言叙述准确、无二义性的优点，结构性强，比较容易书写和理解。学生机上有关于伪代码的描述，感兴趣的同学课下可以自己探究一下，有不懂得地方也可以来找老师询问。 适当放松，边听边了解。
环节3： 归纳总结，加深理解 带领学生回顾本讲所学知识： 算法的概念 算法的特点 描述算法的方法 为学生展示如图（A）所示表格，引导学生对比描述算法的三种方式的优劣，然后学生探讨归纳出最终结果： 【A】 【B】 回顾所学知识，回答三个问题，与教师共同探讨归纳得出表【B】 通过师生互动探讨，对描述算法的三种方式进行比较，总结出三种方式各自的优势与不足，帮助学生形成系统的知识体系，进一步加深对算法描述方法的掌握。
环节4： 布置作业，巩固提升 将画程软件压缩包及安装和使用视频发布至云平台。 将【案例2】用软件流程图描述，并将最终结果提交至云平台。 一个笼子里有鸡和兔，现在只知道里面有35个头，94只脚，鸡和兔各有多少只？试设计一个求解算法，用自然语言描述。 第（2）问用流程图方式描述。 注意：如果无法安装软件，仅需完成第（2）问，并手画出流程图。 安装画程软件，并观看软件使用教程。完成作业并提交至云平台。 了解使用软件画流程图。通过独立分析经典的鸡兔同笼问题，进一步加深对算法的理解与掌握，促进知识内化，为后续课程奠定基础。
板书设计：
（1）算法的概念（*）
（2）算法的特征（*）：
·有输入
·有输出
·可行性
·确定性
·有穷性
描述算法的三种方法：
·自然语言（*）
·流程图（*）
·伪代码
课后反思：
·优点：
通过趣味故事引入，既激发了学生学习信息科技的兴趣，又可以帮助学生掌握新知识。
课堂上采用学生讨论和教师引导为主要教学方式，既培养了学生的合作意识，又充分发挥了学生的主体地位，符合新课改中要求的以人为本的学生观。
为了使所有学生都能有一个思考的过程，改进了以往所用的小组合作学习，采用先让学生独立思考，再进行合作学习的形式，并在学生独立思考时，留给足够的时间。
·缺点：
学生在讨论期间，不能及时注意到学生是否跑题讨论与课程无关的问题。

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