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信息科技 单元1 第2课 算法的工作过程和特点
课题 算法的工作过程和特点 单元 单元一 学科 信息科技 年级 三年级
教材分析 本课是湘教版三年级下册信息科技第二单元的核心课程，承接上一课《走进算法》的基础概念，聚焦算法的工作流程与核心特点。课程以生活实例（购票、乘地铁、网购）为载体，将抽象的算法流程具象化，帮助学生理解算法 “输入 — 计算 — 输出” 的工作过程，掌握可执行性、有穷性、确定性三大特点。本课是衔接算法概念与程序设计的关键，着重培养学生的逻辑梳理能力与规则意识，为后续算法设计、编程学习奠定基础。
教学目标 信息意识：提升对画面美感、信息传递效率的敏感度，学会捕捉与作品吸引力和可读性相关的信息。计算思维：运用逻辑推理设计拍摄方案、撰写分镜脚本，通过模式识别总结拍摄规律，培养分步解决问题的思维。数字化学习与创新：运用逻辑推理规划拍摄流程、运用拍摄技法，通过模式识别优化拍摄方案，培养分步解决问题的思维。信息社会责任：理解拍摄创作的规范性与伦理要求，合理运用拍摄技巧，维护作品传播的准确性与合规性。
重点 理解算法工作过程的输入、计算、输出三个核心环节。二、掌握算法的可执行性、有穷性、确定性三大特点。三、能用算法流程分析生活中的简单应用。
难点 准确区分算法三大特点，并用特点判断方案是否符合算法要求。 结合生活实例，完整梳理算法的输入、计算、输出流程。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2课 算法的工作过程和特点1、播放视频。随着科技的发展，计算机的功能越来越强大，计算机在我们的生活中发挥的作用也日益增强。从家中的智能扫地机器人，到出行游玩的好伴侣智能导航系统，计算机似乎变得有了“智慧”，能够“思考”。而这拥有“十八般武艺”的计算机的“智慧”都源于它背后的算法，只有在算法指挥下的计算机才能成为我们的好帮手。那么，算法是如何快速解决问题的呢 （出示图片）3、本课中你将学习：了解算法的工作过程掌握算法的特点能使用算法解决实际问题 观看视频明确本课三大学习目标。 激趣引入快速聚焦课堂学习内容。
讲授新课 一 、新知讲解1、算法的工作过程 算法的出现最初就是为了解决难易程度不同的问题，确定解决一类问题或者完成某件事情的步骤。算法还清晰地描述了在按照步骤执行的过程中需要遵循的规则。只要按照算法的步骤与规则一步一步操作，就能够使问题得到解决。（出示图片）对于计算机而言，算法的使用亦是如此。算法就像一份精妙的设计图纸，规划了计算机每一步应该做什么、要如何做。只要依照算法编写出正确的计算机程序，再由计算机执行程序，便能得到预期的结果。算法的工作过程可以简单概括如下图。（出示照片）当我们准备去比较远的地方旅游时，做好规划后的第一件事通常是订购火车票或飞机票，智能购票系统可以快速为我们提供有效的购票信息。在我们输入与出行相关的各种信息(如起点、终点、乘车时间等)后，购票系统会经过一系列计算，为我们推荐满足条件的所有车次，如右图所示。（出示照片） 购票系统之所以可以为我们提供可购买车票信息，是因为它有一套完善的算法，只需要按照算法一步一步执行，计算机就可以将最终的车票信息提供给我们。（出示照片） 其中，购票信息是我们给计算机输入的内容，如果我们不提供起点、终点、乘车时间等信息的话，计算机就不知道要向我们提供哪些内容。 因此，在使用算法时，首先要有部分确定的内容作为解决问题的已知条件，这部分已知条件其实就是算法中的输入部分。算法的输入其实就是问题的初始条件，不同的问题会有不同的输入，没有输入将不知道从何开始。最后一步“提供详细的车票信息”就是计算机输出的内容，也是最终实现我们向计算机提出的“我们可以乘坐哪些车次出行 ”这一问题的结果。不论中间的步骤多么复杂，最终我们都会得到一个结果。如果没有输出，那么这一算法将毫无意义。因此，一个算法只有包含确定的输入和输出后，才是有价值的算法，才能发挥算法的作用。（出示照片） 在购票系统的算法中，中间的两步就是计算部分。当算法为计算机描述了一条准确的、清晰的、可以执行的计算方法后，计算机就能够根据输入，经过计算，实现我们所期待的结果的输出。 这就是精妙的算法，是它让计算机变得“智能”又“博学”，成为了我们的好帮手、好朋友。（出示照片）探索请你使用算法的工作方式，按照“输入-计算一输出”描述一下购物网站是如何实现为我们展示搜索内容的。播放视频。（2）算法的特点算法的出现是为了帮助人们精准地解决问题，那么，算法要能够被每个人使用，需要满足一些要求，这些要求也就是有价值的算法所共有的特点。（出示照片）我们以乘坐地铁为例，乘坐地铁的算法可以描述为:提供购票信息--购买地铁票-进入地铁站--找到正确的线路--找到正确的乘车方向--等待地铁到站并开门-上车--站立或找到座位--到达目的地后下车一出站。（出示照片）1.可执行性 在乘坐地铁的算法中，无论是购买地铁票、等待地铁，还是上下车，其中每一步都是我们可以完成的，无论是谁，拿到这个算法都能够顺利乘坐地铁，这就是我们能够使用的算法。 如果我们将算法中“进入地铁站”改为“不进入地铁站”，接下来的步骤将无法执行，算法自然就无法进行下去。算法的每一步都应该是可以做的，如果使用现有知识不能做就不是算法，这就是算法的可执行性，它是保证算法能够顺利实现的基础。（出示照片）2.有穷性在乘坐地铁的算法中，我们最终的结果是到达目的地并出站，中间不论经过多么复杂的乘坐地铁步骤，即使有换乘，最终也能够到达目的地。在有限的时间里让我们解决了乘坐地铁去目的地的问题，这就是一个有意义的算法。 如果这一算法让我们反复乘坐地铁，没有实现到达目的地和出站的目的，我们将永远被困在“乘坐地铁”这一过程中无法结束。没有结束，就没有解决我们的问题，这个算法就是无效的。因此，算法一定是可以结束的，如果不能结束就没有结果，就没有意义，这就是算法的有穷性。（出示照片） 3.确定性 我们再次观察这一算法，“找到正确的线路”“找到正确的乘车方向”......这些步骤在执行的时候给了我们非常明确的要求，这就使我们可以顺利地到达目的地。如果我们将算法的描述改为“找到一辆车”和“随便选择一个方向”，在执行的过程中就会因为没有办法确定到底如何坐地铁而产生混乱。因此，我们要求算法的每一步描述都必须是精准的、确定的、没有分歧的，它只能有一种明确的操作方法，这就是算法的确定性。只要做到上面三点，再结合算法的输入、计算、输出三大步骤，该算法就是一个有价值的算法。（出示照片）知识链接 算法是解决各类问题的有序步骤集合，并非只存在于计算机领域，日常生活中处处都有算法的身影。做饭流程、出行路线规划、排队办事步骤等，都属于生活化算法。 算法具备有穷性、确定性、可行性三大核心特点，步骤清晰、指令明确、能够落地执行，且会在有限步骤内完成任务。计算机运行、程序编程、智能导航、智能推荐等数字化应用，核心底层都是依靠算法支撑。根据算法的工作过程和特征，一个有意义的算法，是按照以下方式生成的。 (1)有一个或几个输入。 (2)明确一共需要执行几步，每一步都要有准确且唯一的指令，并确认这些指令是可以被完成的(这一部分就是算法的计算过程)。（出示照片）(3)算法要能够结束，并在结束的时候输出结果。生活中，很多问题的解决过程都可以用算法思想进行整理，比如日常学习计划、家庭劳动计划、数学解题方法等，使用算法思想思考和解决问题可以让一切变得井井有条。播放视频拓展某同学制订了一份新学期的英语学习计划，阅读5本书，大概500页，摘抄英文句子100条，每周写至少3篇英文日记。将“新学期的英语学习计划”制作为算法，根据算法的特征，请说一说，这份计划中是否存在问题 问题在哪里 计划全是模糊化、无统一标准的描述，不符合算法每一步必须精确无歧义的确定性要求，不能作为规范算法。请你使用算法生成步骤，制订一份属于你的本月学习计划(任选一个学科)，并明确指出计划中的输入、计算、输出分别是什么 确定本月学习内容：课本单词、基础语法、短篇阅读、英语短句写作。输入：英语课本单词表、语法知识点资料、阅读练习题、句式素材、错题本空白本（学习所需的基础资料和原始任务条件）。 计算：每日背诵单词数量核对、语法习题对错判断、阅读生词整理归类、每周错题汇总梳理、仿写句式完成度统计、月末知识掌握情况自查分析（按计划执行、统计、整理、复盘的整个执行过程）。 输出：熟记本月所有新单词、掌握全部基础语法点、积累足量阅读生词与写作句式、形成完整英语错题笔记、达成本月英语知识学习目标。 二、课堂练习1.算法的工作过程由哪三个核心环节组成？请结合本课的购票系统举例说明。答案：算法的核心环节是输入、计算、输出。购票系统中，输入是出行信息，计算是匹配车次，输出是符合条件的车票信息。某同学的计划 “每周随便写几篇日记”，作为算法存在什么问题？请结合算法特点说明。答案：存在问题，违背了算法的确定性特点。“随便写几篇” 描述模糊，无明确执行标准，无法按步骤清晰完成。本课提到算法的三个特点是什么？请简要说明 “有穷性” 的含义。 答案： 算法的三个特点是可执行性、有穷性、确定性。有穷性指算法能在有限时间内结束，不会无限循环。三、拓展延伸1、算法三环节解析 算法的工作过程分为输入、计算、输出三个核心环节。输入是解决问题的初始条件，如购票时的起点、终点；计算是按规则处理信息的过程；输出是最终结果，如匹配的车次。理清这三个环节，就能快速抓住算法的逻辑。2、算法三特点指南 合格的算法需满足三个关键特点：可执行性指每一步都能实际完成；有穷性指过程能在有限时间内结束；确定性指指令清晰无歧义。制定计划时对照这三点，就能避免模糊无效的安排。3、生活算法巧运用生活中的学习、出行等事都能用算法思想梳理。比如制定学习计划时，先明确输入（目标、时间），再按清晰步骤执行，最后确认成果输出，同时保证步骤可执行、有终点、无歧义，让安排更有序。 结合购票理解输入计算输出环节。用三环节描述网购展示搜索内容。结合乘地铁分析三大特点内涵。 阅读案例感知生活中的算法应用。诊断学习计划问题并修订规范。独立答题巩固算法流程与特点。总结算法三环节三特点运用法。 具象化认知算法核心工作流程。 学以致用梳理算法执行流程。生活化案例理解算法特点本质。 拓宽认知关联生活实际场景。拓宽认知关联生活实际场景。检测掌握情况夯实核心知识。梳理方法学会用算法解问题。
布置作业 结合一次日常活动，梳理算法流程，标注输入、计算、输出三个环节。用算法三大特点，分析并修改一份待办计划，使其清晰可执行。 梳理日常算法分析修改待办计划。 课后实践强化算法应用能力。
课堂小结 1.学习算法基础概念2. 掌握算法工作过程3.运用算法特点分析4.完成课堂巩固练习5.进行算法知识拓展 回顾本课内容，梳理知识操作要点 梳理知识体系，强化课堂知识记忆
板书 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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