资源简介

(共36张PPT)
《了解生活中的算法》
沪科版 信息技术
九年级 上
内容总览
目录
05
拓展延伸
07
板书设计
课堂总结
06
用流程图描述算法
04
从烹饪流程中初识算法
03
教学目标
01
新知导入
02
教学目标
1、信息意识：能够辨别和理解日常生活中各种基本算法的应用，包括排序、搜索等，以及这些算法如何影响他们的日常生活。
2、计算思维：能够运用算法思维分析问题，并使用系统性方法解决问题，例如通过分步骤分解问题。
3、数字化学习与创新：能够设计和实施基本的算法，例如简单的排序算法、搜索算法或者其他日常生活中可以应用的算法。
4、信息社会责任：能够了解算法对社会的影响，包括数据隐私、偏见和公平性，以及在社会中负有责任使用算法的重要性。
学习活动
导览
生活中有许多任务可以按照既定的流程来进行描述，如做菜、洗衣、种花等。在利用计算机实现高度自动化的今天，许多固定的、重复的任务被交由计算机去完成。这些既定的流程是利用计算机来自动执行任务的基础，也被称作算法。
在本单元中，我们将了解生活中的算法，并使用简单算法进行趣味编程一一利用图形化编程软件，制作舞蹈动画、算术比赛小程序和一些小游戏。
新知导入
烹饪菜肴是生活中常见的一种活动，烹饪某道菜肴的流程往往是确定的、可重复的。
在本活动中，我们将从描述菜肴的高饪流程开始，结合算法实例，了解什么是算法然后尝试用流程图来描述算法，学习算法的描述方法。
03、从烹饪流程中初识算法
新知讲解
每道菜肴都有对应的菜谱，每一份菜谱都由一系列特定的步骤组成。例如，要烹饪闻名遐迩的剁椒鱼头，其制作流程可按照以下步骤进行。
1、描述烹饪流程
剁椒鱼头的制作步骤
第 1步: 准备好鱼头并洗净:
第2步:将鱼头剖开:
第3步:加入适量姜、葱、盐:
第4步:腌制5分钟:
第 5步:用适量食用油、油、蒜末炒制红剁椒;
第6步:将红剁椒均匀铺在鱼头上;
第7步: 将鱼头放在蒸锅中蒸 15 分钟后出锅。
新知讲解
上述7个步骤是一个有序制作剁椒鱼头的流程,可以称之为制作剁椒鱼头的算法雏形算法是对一个特定问题给出的“怎么做”的具体步骤的描述。算法应是有穷的，即算法步骤的数量是有限的。例如，上述 7个步骤就可以完成剁椒鱼头的制作。
新知讲解
上述制作剁椒鱼头的算法雏形，还不能够称之为真正的算法。一个算法，对执行流程的对象( 如人或机器)而言，其中的每一步都必须是可以被明确执行的，即算法必须具有确定性和可行性。
2、认识算法
新知讲解
也就是说，与菜谱不同，算法必须精确无疑，每一步都必须毫无歧义，这样机器才可执行。同样的步骤每一次执行，产生的结果都应分毫不差。而在菜谱里，适量姜、一勺白糖这样的指令，大概会让烹饪机器人崩溃。
数字化学习
查看 2022 年北京冬奥会上的烹饪机器人的烹饪视频，选择一种，尝试写出其算法。
1、将500克鸡肉块洗净备用，大米淘洗干净沥干水分。
2、锅中25毫升食用油，放入10克葱姜蒜和两个干辣椒爆香。
3、放入鸡肉块煸炒至变色，加入15克料酒炒匀。
4、加入15克生抽、5克盐、5克砂糖炒匀，然后加入1000ml的清水，转小火焖10分钟。
5、将炖好的鸡块浇在煮好的米饭上即可。
新知讲解
计算机的算法是交由计算机去执行的解决某一问题的明确而有限的步骤或流程。也就是说，算法步骤对于计算机而言必须是明确且可以执行的。例如，某个让送餐机器人从起点处开始送餐的“走路”算法如下。
计算机操作步骤
第1步:前进2格；
第2步:右转90°；
第3步:前进4格；
第4步:右转90°;
第5步:前进2格；
说说做做
1、写出自己从学校出发抵达贵州省博物馆的算法。
(1)首先出门右转走五百米。
(2)向左转90度左右。
(3)直行1250米。
(4)通过楼梯上行。
(5)然后通过马路。
(6)左转100度左右。
(7)直行780米到达博物馆
说说做做
2、利用手机或计算机中的导航软件查询从自己学校出发抵达贵州省博物馆的路线。查看导航软件给出的几种导航方案，分别写出这些算法，再从用时、方便程度等方面比较这些算法。
知识链接
—算法
编程解决问题通常要经历分析问题、设计算法、编写程序，以及调试运行等步骤。其中，设计算法是非常重要的环节。日常生活中，我们常用到各种算法，如刷牙、泡茶等日常事务的完成都离不开算法。在计算机领域，算法通常是指计算机编程中使用的解决问题的有限步骤。设计好算法，通过编程软件按照算法编写程序，就可以让计算机按照算法设计的那样执行程序，完成人们交给它的任务了。
知识链接
—算法特征
对于现代计算机而言，明确可执行的步骤是一系列事先定义好的操作集合.称之为指令集，包括存储和读取操作及一系列的计算操作，如加法、减法、乘法和除法等。在计算机算法中，最后的呈现结果叫作输出，算法必须有一个或多个输出。有些算法可能会需要提供一些准备好的“原材料”，即初始条件，叫作输入，一个算法可以有零个或多个输入。计算机算法的特征如表 1-1-1 所示。
算法特征 特征解释
有穷性 算法执行步骤是有限的。
确定性 算法每一个步骤的含义必须清晰和明确。
可行性 算法的每一个步骤可以被执行。
有零个或多个数据输入 可以没有输入。
有一个或多个数据输出 必须有输出。
04、用流程图描述算法
新知讲解
上述机器人“走路”的算法是通过自然语言描述的。相对于计算机的编程语言，自然语言广义地讲就是人们日常使用的语言，如汉语、英语。对于简单的算法，用自然语言描述很容易理解：除了用自然语言描述算法以外，还可以使用流程图描述算法。流程图描述算法是指用比较直观易懂的图形符号来描述解决问题的过程的方法，其优点是直观、简洁、易懂和逻辑关系清晰.用流程图描述的机器人“走路”算法如图 1-1-4 所示：
说说做做
1、尝试用流程图描述从家中到学校的算法。
说说做做
2、参考“知识链接”和图 1-1-5 用自然语言描述的“求三个数中值最大的数'的算法，画出流程图，比较两种描述方法的优劣。
答：两种方法优劣：
流程图更直观，机器更容易看懂，但是另外一种方法人更容易读懂。
知识链接—
流程图
流程图中所使用的图形符号画法遵循国家颁布的标准(GB1526-89.IS05807一1985)。这套标准中最基本、最常用的流程图符号包含以下6种:
名称 形状 作用
起止框 表示算法的开始或结束。
处理框 表示算法执行过程中需要处理的内容。处理框有 1个入口和1个出口，且必须上入下出。
输入/输出框 表示算法执行过程中从外部获取数据(输入)，或者把处理好的数据输出。输入/输出框有1个入口和1个出口且必须上入下出
判断框 表示算法执行条件判断的情况，用于选择或循环结构。4个顶点中，上方顶点为入口，其余3个点表示出口，具体使用时根据实际情况选择其中2 个点作为出口。判断框为1入2出
连接符 用于连接因画不下而断开的流程线。
流程线 指出算法执行过程中的流程控制方向。
知识链接—
流程图
图 1-1-4 的流程图尚未用到判断框。判断框可以通过判断条件，决定流程之后的走向。比如，对于剁椒鱼头最后蒸煮的时间，可由鱼头的重量决定，小于 1.5千克蒸煮 15 分钟，大于 1.5 千克蒸煮 20分钟。像这样需要根据条件来判断下-流程的步骤的，称为选择结构的流程图，如图 1-1-6 所示。
知识链接—
流程图
使用流程图，可以将像这样复杂的算法流程控制结构以非常清晰准确的方式漂亮地表达出来。算法流程的控制结构就是算法中不同步骤执行的逻辑顺序。像“走路算法”中最朴实自然的自上而下、顺序执行的称为顺序结构。而像上述流程图中，通过判断条件对算法接下来的步骤做出选择的，称为选择结构，又称分支结构。选择结构的流程图中一定包含一个判断框。
知识链接—
流程图
算法有顺序、选择和循环三种结构，用流程图都可以清晰地描述。例如，由用户输入若干个数，求平均值，当输入的值为0的时候循环终止首先执行一次输入操作，获得x的初值，如果x不等于0，则累加 x;再执行输入操作改变x的值，再次判断x的值，如果不等于0则继续累加x; 一直继续下去直到输入的值等于0，结束循环，并计算出所有输入的数的平均值。其算法流程图如图 1-1-7所示，是一个循环结构。
除了使用自然语言和流程图描述算法以外，算法还有许多其他的描述方法。使用流程图的好处是自然、清晰、美观，但当面对一些体量大的算法时，使用流程图来表示就会显得臃肿。另外，有些算法的控制结构可能较为复杂，给使用流程图表示带来困难。为解决这些问题，在计算机科学中还有其他的描述算法的方法，如状态机、伪代码等。例如，图 1-1-8 为用伪代码描述的“求三个数中值最大的数”的算法。
知识链接—算法的描述方法
新知讲解
使用何种方法描述算法，既要考虑到算法描述的简便性，还要考虑到要描述的算法中最需要呈现的部分是什么，综合各种因素去选择合适的表示方法。
知识链接—算法的描述方法
05、知识拓展
知识拓展
1、算法特征介绍视频
知识拓展
2、什么是算法？
算法是一系列解决问题或执行任务的清晰指令步骤。它是一个有限步骤的有序集合，用于执行特定任务或解决特定问题。在计算机科学中，算法通常用于描述如何执行特定任务，例如排序数据、搜索信息或解决数学问题。良好设计的算法能够以有效和准确的方式完成任务，并且在计算机科学、数学和工程领域都有广泛的应用。
知识拓展
3、算法的作用结果是什么？
当我们使用搜索引擎时，其背后利用了复杂的搜索算法来确定哪些网页与用户查询最相关。例如，当你在搜索引擎中输入一个问题或关键词时，搜索引擎会运行一种叫做 PageRank 的算法，它会分析网页的链接结构和内容，然后给出最相关的搜索结果。这个算法通过评估网页之间的链接数量和质量，以及网页本身的内容，来决定哪些网页在搜索结果中排名更靠前。搜索算法的作用结果是根据相关性对搜索结果进行排序，以便用户能够找到最相关的信息。
知识拓展
4、算法经常用在什么地方？
（1）人工智能和机器学习：用于创建预测模型、聚类和分类数据。
（2）金融领域：用于股票交易、风险管理和数据分析。
（3）医学和生物学：用于基因组学分析、影像处理和疾病诊断
（4）网络和安全：用于加密、解密、网络路由和威胁检测。
（5）物流和运输：用于路况规划、交通优化和资源分配。
06、课堂总结
课堂总结
通过了解生活中的算法课程，我们学会了算法在日常生活中的应用，并学习了如何理解和识别这些算法。不仅加深了对算法概念的理解，也认识到了算法在我们周围的广泛应用。希望同学们能够继续关注生活中的算法，并将所学知识应用到实际生活中去。
板书设计
了解生活中的算法
一、从烹饪流程中初识算法
二、用流程图描述算法
课后作业
1、上网了解什么是算法
2、上网了解日常生活中有哪些算法运用
3、上网了解如何运用算法解决问题
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
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信息技术 活动1 了解生活中的算法
课题 了解生活中的算法 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 九年级
教材分析 该教材旨在培养学生的信息技术素养，包括信息获取、信息处理和信息应用等方面的知识和能力。内容涵盖了计算机基础编程，计算机的使用等方面，教材注重实践操作，通过案例和实践项目来锻炼学生的实际操作能力。这有助于学生将所学的知识应用到实际情境中，并提升他们的问题解决能力，沪科版初中《信息技术》九年级教材内容全面，并结合实践操作和案例分析，旨在培养学生的信息技术素养和实际应用能力，为他们建立坚实的信息技术基础打下良好的基础。
教学目标 1、信息意识：能够辨别和理解日常生活中各种基本算法的应用，包括排序、搜索等，以及这些算法如何影响他们的日常生活。 2、计算思维：能够运用算法思维分析问题，并使用系统性方法解决问题，例如通过分步骤分解问题。 3、数字化学习与创新：能够设计和实施基本的算法，例如简单的排序算法、搜索算法或者其他日常生活中可以应用的算法。 4、信息社会责任：能够了解算法对社会的影响，包括数据隐私、偏见和公平性，以及在社会中负有责任使用算法的重要性。
重点 一、从烹饪流程中初识算法二、用流程图描述算法
难点 1、用流程图描述算法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 生活中有许多任务可以按照既定的流程来进行描述，如做菜、洗衣、种花等。在利用计算机实现高度自动化的今天，许多固定的、重复的任务被交由计算机去完成。这些既定的流程是利用计算机来自动执行任务的基础，也被称作算法。在本单元中，我们将了解生活中的算法，并使用简单算法进行趣味编程一一利用图形化编程软件，制作舞蹈动画、算术比赛小程序和一些小游戏。烹饪菜肴是生活中常见的一种活动，烹饪某道菜肴的流程往往是确定的、可重复的。在本活动中，我们将从描述菜肴的高饪流程开始，结合算法实例，了解什么是算法然后尝试用流程图来描述算法，学习算法的描述方法。 通过老师讲解视频的观看以及学生之间的相互讨论生活中的算法运用。 帮助学生理解算法概念，打开课堂。
讲授新课 03 从烹饪流程中初识算法1、描述烹饪流程每道菜肴都有对应的菜谱，每一份菜谱都由一系列特定的步骤组成。例如，要烹饪闻名遐迩的剁椒鱼头，其制作流程可按照以下步骤进行。上述7个步骤是一个有序制作剁椒鱼头的流程,可以称之为制作剁椒鱼头的算法雏形算法是对一个特定问题给出的“怎么做”的具体步骤的描述。算法应是有穷的，即算法步骤的数量是有限的。例如，上述 7个步骤就可以完成剁椒鱼头的制作。2、认识算法上述制作剁椒鱼头的算法雏形，还不能够称之为真正的算法。一个算法，对执行流程的对象( 如人或机器)而言，其中的每一步都必须是可以被明确执行的，即算法必须具有确定性和可行性。也就是说，与菜谱不同，算法必须精确无疑，每一步都必须毫无歧义，这样机器才可执行。同样的步骤每一次执行，产生的结果都应分毫不差。而在菜谱里，适量姜、一勺白糖这样的指令，大概会让烹饪机器人崩溃。数字化学习上网查看 2022 年北京冬奥会上的烹饪机器人的烹饪视频，选择一种，尝试写出其算法。计算机的算法是交由计算机去执行的解决某一问题的明确而有限的步骤或流程。也就是说，算法步骤对于计算机而言必须是明确且可以执行的。例如，某个让送餐机器人从起点处开始送餐的“走路”算法如下。说说做做1、写出自己从学校出发抵达贵州省博物馆的算法。2、利用手机或计算机中的导航软件查询从自己学校出发抵达贵州省博物馆的路线。查看导航软件给出的几种导航方案，分别写出这些算法，再从用时、方便程度等方面比较这些算法。知识链接—算法编程解决问题通常要经历分析问题、设计算法、编写程序，以及调试运行等步骤。其中，设计算法是非常重要的环节。日常生活中，我们常用到各种算法，如刷牙、泡茶等日常事务的完成都离不开算法。在计算机领域，算法通常是指计算机编程中使用的解决问题的有限步骤。设计好算法，通过编程软件按照算法编写程序，就可以让计算机按照算法设计的那样执行程序，完成人们交给它的任务了。对于现代计算机而言，明确可执行的步骤是一系列事先定义好的操作集合.称之为指令集，包括存储和读取操作及一系列的计算操作，如加法、减法、乘法和除法等。在计算机算法中，最后的呈现结果叫作输出，算法必须有一个或多个输出。有些算法可能会需要提供一些准备好的“原材料”，即初始条件，叫作输入，一个算法可以有零个或多个输入。计算机算法的特征如表 1-1-1 所示。04用流程图描述算法上述机器人“走路”的算法是通过自然语言描述的。相对于计算机的编程语言，自然语言广义地讲就是人们日常使用的语言，如汉语、英语。对于简单的算法，用自然语言描述很容易理解：除了用自然语言描述算法以外，还可以使用流程图描述算法。流程图描述算法是指用比较直观易懂的图形符号来描述解决问题的过程的方法，其优点是直观、简洁、易懂和逻辑关系清晰.用流程图描述的机器人“走路”算法如图 1-1-4 所示。说说做做尝试用流程图描述从家中到学校的算法。参考“知识链接”和图 1-1-5 用自然语言描述的“求三个数中值最大的数'的算法，画出流程图，比较两种描述方法的优劣。知识链接—流程图流程图中所使用的图形符号画法遵循国家颁布的标准(GB1526-89.IS05807一1985)。这套标准中最基本、最常用的流程图符号包含以下6种。图 1-1-4 的流程图尚未用到判断框。判断框可以通过判断条件，决定流程之后的走向。比如，对于剁椒鱼头最后蒸煮的时间，可由鱼头的重量决定，小于 1.5千克蒸煮 15 分钟，大于 1.5 千克蒸煮 20分钟。像这样需要根据条件来判断下-流程的步骤的，称为选择结构的流程图，如图 1-1-6 所示。使用流程图，可以将像这样复杂的算法流程控制结构以非常清晰准确的方式漂亮地表达出来。算法流程的控制结构就是算法中不同步骤执行的逻辑顺序。像“走路算法”中最朴实自然的自上而下、顺序执行的称为顺序结构。而像上述流程图中，通过判断条件对算法接下来的步骤做出选择的，称为选择结构，又称分支结构。选择结构的流程图中一定包含一个判断框。算法有顺序、选择和循环三种结构，用流程图都可以清晰地描述。例如，由用户输入若干个数，求平均值，当输入的值为0的时候循环终止首先执行一次输入操作，获得x的初值，如果x不等于0，则累加 x;再执行输入操作改变x的值，再次判断x的值，如果不等于0则继续累加x; 一直继续下去直到输入的值等于0，结束循环，并计算出所有输入的数的平均值。其算法流程图如图 1-1-7所示，是一个循环结构。知识链接—算法的描述方法除了使用自然语言和流程图描述算法以外，算法还有许多其他的描述方法。使用流程图的好处是自然、清晰、美观，但当面对一些体量大的算法时，使用流程图来表示就会显得臃肿。另外，有些算法的控制结构可能较为复杂，给使用流程图表示带来困难。为解决这些问题，在计算机科学中还有其他的描述算法的方法，如状态机、伪代码等。例如，图 1-1-8 为用伪代码描述的“求三个数中值最大的数”的算法。使用何种方法描述算法，既要考虑到算法描述的简便性，还要考虑到要描述的算法中最需要呈现的部分是什么，综合各种因素去选择合适的表示方法。 05 知识拓展 1、算法介绍视频。2、什么是算法？3、算法的作用结果是什么？4、算法经常用在什么地方？ 学生之间互相讨论在我们日常生活中如何对于日常操作进行步骤分解，这些步骤分解有哪些好处。 学生通过观看课件和听老师讲解，以及简单地看老师如何画算法流程图。学生通过观看视频和自我思考我们生活中什么是算法以及如何运用枚举。 帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。 学生通过边看边听的形式了解算法流程图的制作以及它的形成过程。让学生通过视频思考，进一步加深对课堂所学内容的理解。
布置作业 1、上网了解什么是算法2、上网了解日常生活中有哪些算法运用3、上网了解如何运用算法解决问题 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 通过了解生活中的算法课程，我们学会了算法在日常生活中的应用，并学习了如何理解和识别这些算法。不仅加深了对算法概念的理解，也认识到了算法在我们周围的广泛应用。希望同学们能够继续关注生活中的算法，并将所学知识应用到实际生活中去。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、从烹饪流程中初识算法二、用流程图描述算法 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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