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第6课 猜数字算法设计
任务记录单
任务一 利用表格抽象，建立可计算模型
根据输入、输出的记录，推理得出数据比较的数学逻辑关系，并把表格补充完整。
请将表格中关键要素用变量名表示。
关键数据： 、
变量表示： 、
将上面表格中找到的三种数据比较关系，用变量来表示，记录在下列表格中。
输入 数据比较 输出
1.在下列表格中记录猜的数字和提示信息，你猜对的数字是
_0
输入
数据比较
输出
输入
数据比较
输出
小了
大了
小了
小了
大了
大了
大了
大了
小了
对了课题 猜数字算法设计 课时 1课时
学习目标 1.通过探究“猜数字”问题的数据比较判别原理，掌握利用表格进行抽象与建模 的方法，体验用算法解决问题的一般过程。 2.通过设计“猜数字”算法，运用流程图设计与描述算法，进一步理解算法与程 序的关系。 3.采用具体数据验证算法，模拟算法的执行过程，了解根据输出结果完善算法是 算法设计的组成部分。
学习重点 设计猜数字算法。 学习难点 灵活利用循环和分支结构设计算法。
学习准备 PPT、任务记录单、流程图、相关视频
学习过程
学习版块 学生活动 教师活动 设计意图 改进设计
回顾：观看视频，激发兴趣 集体观看“猜价格、得奖品”视频，思考：视频中猜价格交互 的对象是谁 谁在不断地给出提示 他又是根据什么给出提示的 教师播放“猜价格、得奖品”视频，并用课件出示需要思考的 3个问题，要求学生边看视频边思考问题。 通过观看视频，教师引导学生展开思考和分析，意在激 活学生思维，激发学习兴趣，使其快速进入有意注意的学习状态， 为新课探索做好准备。
探索：畅玩游戏，初识人机交互 1.集体打开“打开智慧之门”小游戏，思考：游戏中猜数字交互的对象是谁 谁在不断地给出提示 他又是根据什么给出提示的 2.对比分析视频和游戏两者之间的交互对象和给出提示依据的 联系和区别。 1.教师下发“打开智慧之门”小游戏，要求学生独自体验游戏 过程，同时思考问题并对比分析视频和游戏两者之间的交互对象和 给出提示依据的联系和区别。 2.教师选择多名学生发言。 3.引出人机交互的概念，进而介绍其功能、基本流程，以及生 活中常见的人机交互行为。 4.创设课堂情境：设计开发猜数字游戏程序。 以贴近学生生活实际的游戏为出发点，不但为学生创设了 一个适合探究学习的真实问题情境，使其对猜数字游戏有了一个初步的感知，而且对人机交互程序的功能、流程以及优势等有了充分的认知，为下一步用算法解决问题，设计“猜数字”游戏营造了良好的学习氛围。
建构：设计猜数字游戏的算法流程 活动一 分析关键要素，确定变量名称 1.集体回答用算法解决问题的一般步骤。 2.阅读课本“猜数字”游戏的规则，分析提取出解决猜数字问 题的关键要素，选择合适的变量名表示“目标答案”与“猜的数”, 并在任务记录单上做好记录。 3.再次独自尝试猜密码游戏过程，记录游戏的关键要素(输入、 输出)情况。 活动二 利用表格抽象，建立可计算模型 1.根据输入、输出的记录，推理得出数据比较的数学逻辑关系，并把表格补充完整。 2.综合分析数据记录，提炼归纳出数据比较的3种基本类型(大了、小了、对了),并用关键要素的变量名表示具体的数据，抽象建立“猜数字”游戏程序数据比较的可计算模型。 活动三 控制交互，设计算法 1.在进行算法设计前思考以下问题： (1)在用户输入数据前，计算机要完成什么工作 (2)在用户输入数据后，计算机先要完成什么工作 (3)如果没有猜中计算机又将如何处理 (4)用户根据提示信息调整数据再次输入后，计算机又会如何 操作 2.自由举手回答问题，汇报交流的结果。 3.结合人机交互的流程，尝试用自然语言描述算法流程。 4.根据算法设计合理选择控制结构控制交互过程。 5.借助软件，利用填空的方式将自然语言描述的算法转换成完 整流程图。 1.教师引导学生回忆第一单元运用计算机实现算法解决作品投票和“鸡兔同笼”问题的实践过程，复习回顾用算法解决问题的一般步骤并逐条板书。 2.教师引导全体学生自主阅读课本“猜数字”游戏的规则要 求，结合上一环节猜密码游戏的具体经历，分析“猜数字”游戏规则的具体含义，厘清数量之间的基本关系，逐步引导学生提取出“目标答案”“猜的数”“数据判断规则”“输出提示”4个关键要素。进一步通过“人机交互猜数字的游戏程序在什么情况下会终止”的 提问，引导学生将探究的重点聚焦到“猜的数”与“目标答案”的契合度上来。最后，提示学生选择合适变量名表示“目标答案”与“ 猜 的 数 ” 。 3.教师引导学生记录游戏的关键要素(输入、输出)情况，为 下一步抽象建模提供数据。 1.教师通过引导提示语“在猜数字人机交互的过程中，机器是怎么根据输入的‘猜的数’输出结果提示的 你能用数学符号简洁地表示‘猜的数’与‘目标答案’的比较过程吗 ”让学生根据输出的提示信息推断出“猜的数”与“目标答案”的数量关系，再运用代数式表达数据之间的逻辑关系，最后把表格中的数据比较一栏 补充完整。教师巡视课堂，对学习能力较弱的学生适时进行辅导。 ② 教师继续引导学生观察分析任务记录单，提炼出数据比较的 3种基本类型(大了、小了、对了),提示学生将表格中关键要素用 变量名表示，从而概括抽象出猜数字游戏数据比较的可计算模型。 教师关注全体学生的作业情况，等大部分学生完成后，选择完成速 度快且答案正确的学生投影作业，展示点评，为未能及时完成的学 生提供参考。 1.教师出示算法设计前需要思考的问题，引导全体学生展开分 析和讨论，期间教师密切关注学生的讨论情况并适时给予指导。 2.教师先请举手积极但思考不够全面深入的学生回答问题，再 邀请在巡课中发现的有针对性讨论结果的学生补充发言交流，教师 适当补充完善。 3.教师引导学生用自然语言描述算法流程，并逐条板书。在学 生明确输入、输出之后，提示需要合理选择控制结构来控制交互过 程，引导学生根据算法特征确定条件循环，嵌套双分支结构控制交 互过程，并分别绘制流程图。教师实时巡视指导。 4.教师引导学生可以利用软件方便快速地将自然语言描述的算 法转换成完整的流程图，使得算法流程更直观清晰。 整个环节的设计意在通过经历问题的界定、分解和 关键要素的确定等问题分析过程，使学生充分认识到分解是用算法 解决问题中不可或缺的重要一环，是计算思维的核心要素之一。 本环节设计意在让学生利用表格经历“逐层抽象，渐次建模” 的思维过程，使其懂得建立计算模型的实质就是将抽象出来的关键 要素与关系用算式进行形式化的表达，以便计算机自动化处理，从而实现在认知上对计算思维的深化和进阶。 为了让学生更好地理解算法执行过程，教师让学生采用填空的方式，将算法用流程图的形式描述出来，为下一步验证算法做好铺垫。这样的设计意在让学生经历算法设计的一般过程，加深其对算法的控制结构、描述方式、运算过程等原有认知，也为后续运用一定的算法思想设计算法提供必要的感性体验和认识。
应用：利用不同途径，初步验证算法 1.与同桌一起分角色玩“猜数字”游戏，采用一人设定具体目 标数和给出提示信息，另一人猜数字的方式，模拟算法的执行过 程，验证算法的可行性。如发现问题及时修改算法设计。 2.利用软件生成程序代码，同桌之间交换验证各自的算法设计， 对调试验证中出现的问题提出修改意见，帮助同桌改进算法设计。 1.教师提示可运用具体数据来验证算法，逐步模拟算法的执行 过程验证算法，并根据输出结果完善和优化算法。 2.教师示范用软件自动生成程序代码，引领学生体验人机交互 式的算法验证。学生体验时，教师实时巡视课堂并适时提供辅导。 本环节主要采用具体数据模拟算法的执行过程和利用绘 制流程图的软件生成代码两种方式验证算法，使学生经历用算法解决问题的全过程，进一步理解算法与程序之间的关系，同时也使学 生懂得根据输出结果完善算法是算法设计的组成部分。
课堂小结 反思提升 1.利用板书，回顾总结全课。 2.拓展思考改进和优化“猜数字”游戏的创意构思。 ① 教师结合板书进行课堂总结，引导学生回顾“猜数字”游戏 算法设计的关键步骤。 ② 教师提问：“刚才你一共猜了多少次才猜中的 能不能让猜 数字算法自动告诉我们猜测次数 你觉得还可以怎样改进算法 ” 引导学生思考迭代优化算法设计的方法和措施。 通过板书进行课堂总结，交流本节课的收获，进一步促使学习目标的达成。 在学生充分体验用算法解决问题的一般过程的基础上，进一步提出猜数字游戏的创意构思，旨在诱发学生进行深 入思考，加深理解算法在解决问题中的作用，渗透算法多样性与算法效率的意识，并为下节课优化算法做好铺垫。
作业指导
板书 猜数字算法设计 问 抽 设 验 题 象 计 证 分 建 算 算 析 模 法 法

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