资源简介 课程基本信息课例编号学科信息技术年级高一学期第一学期课题算法概念与描述教科书书名：《信息技术》必修1出版社：人民教育出版社；中国地图出版社出版日期：2019年6月学生信息姓名学校班级学号课后练习阅读下面的流程图说出它的功能。某城市公交车票价2元，乘客可以刷卡乘车。刷卡时，若公交卡余额不足2元，提示“请投币”；若余额大于等于2元但小于10元，提示“余额即将不足”；若余额大于等于10元，提示“欢迎乘车”。请用流程图描述该功能。欧几里得算法又名辗转相除法，其算法可用下图所示的流程图描述（“%”为取模运算符，可返回除法的余数），认真阅读流程图，分析该算法实现的功能。开始i能被3整除输出i≤100结束开始输入正整数m和nr←m%nm←nnerTrue结束课程基本信息课例编号学科信息技术年级高一学期1课题算法的概念与描述教科书书名：《信息技术》必修1出版社：人民教育出版社；中国地图出版社出版日期：2019年6月教学目标教学目标：1.了解算法的含义，理解算法在解决问题中的作用。2.能结合实例，理解并描述算法的特征。3.理解算法的三种基本控制结构。4.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。教学重点：理解算法的三种基本控制结构，能够选用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。教学难点：根据实际问题，分析设计算法。教学过程时间教学环节主要师生活动4分钟算法的概念通过生活中的问题引入，引出主题小明到北京旅游时，火车到达北京站，小明计划乘坐地铁从北京站去天安门参观，地铁线路图如下图所示，你能帮小明规划好路线吗？是否还有其他的路线？规划好的路线就是我们设计好的算法。解决同一个问题可以有不同的算法。结合实例，讲解算法概念广义上讲，算法是解决一个特定问题而采取的确定的、有限的步骤。例如：想要从北京去上海迪士尼旅游，就可以采用如下的步骤解决这个问题。①网上购买迪士尼门票；②根据日期，购买火车票或者飞机票；③根据行程及日期安排，预定酒店住宿；④带好各种票据，收拾好行李，按时乘车；⑤到达上海，乘坐出租车或公共交通去往酒店入住，放行李；⑥带好门票，按时到迪士尼游玩。上述步骤就是解决这个问题的算法。其实在解决生活中的很多问题时，都有算法的身影，算法就是在解决特定问题时，采取的确定的、有限的步骤。7分钟算法的特征自主探究，分析算法特征布置实践任务，分析解决以下三个问题的算法，根据分析填写学案上的表格。判断抛物线轴是否有交点。已知函数，设计一个算法，输入，输出函数值。设计一个算法，输入，输出的绝对值。总结讲解算法特征根据实践结果，总结说明算法的特征，对算法的五大特征进行讲解。有输入。一个算法通常要求有0个或多个输入，以描述运算对象的初识情况。有输出。一个算法可以有一个或多个输出。有穷性。算法必须能在执行有限个步骤之后终止。可行性。算法中的每一步操作都是可以执行的，或者都可以分解成计算机可执行的基本操作。确定性。算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。除了上述的数值问题可以用算法来描述，算法也可以描述很多的非数值问题，比如：图书资料的检索，人名的排序等。请同学们思考解决这些问题的算法步骤是什么？是否符合算法的五个特征呢？8分钟算法的描述问题驱动，分析三种描述方法小明在去往地铁站时，在路口遇到了一个红绿灯。小明发现该红绿灯上配有一个倒计时器，倒计时15s之后红灯变成了绿灯，如何将“倒计时15秒”的算法描述出来？提问：你能通过我们的语言描述出解决该问题的算法步骤吗？分析讲解该问题，说明如何用自然语言描述该算法。①将计数器t设为15；②如果t大于等于1，执行步骤③，否则执行步骤⑤；③显示t，并保持显示1分钟，然后清除显示；④将t的值减1，跳转至步骤2。⑤倒计时结束。说明自然语言描述算法的优缺点，引出用流程图来描述算法。流程图是用图形表示算法的一种常用工具。用流程图描述的算法直观易读，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确。讲解流程图常用符号的作用。说明绘制流程图的方法。引导学生用流程图描述倒计时15分钟的算法。通过对上述流程图的分析，说明该流程是一种循环结构。引出算法有三种基本控制结构，分别是顺序、选择、循环结构。顺序结构。每一步骤按先后次序被执行，即先处理S1，再处理后面的S2到Sn，如下图顺序结构所示。选择结构，又称分支结构。根据条件是否成立，选择执行不同的分支，如下图选择结构所示，当条件C成立时（用True表示），执行处理S1；当条件不成立时（用False表示），执行处理S2。循环结构。当条件成立时，反复执行S1，一旦条件不成立就立即结束循环，如下图循环结构所示。说明除自然语言、流程图外，还可以用伪代码方式描述算法。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。展示倒计时15分钟的伪代码描述，分析伪代码描述的优缺点。最后总结说明算法的三种描述方法的特点及优缺点。实践练习，巩固所学某地有两种不同类型的出租车，其计费标准分别为：甲车3千米起步，价格10元，3千米以上（含3千米）每千米为2元；乙车3千米起步，价格8元，3千米以上（含3千米）每千米2.2元。设计算法，在不同里程时给出最优资费的用车选择。选用一种描述方法对该算法进行描述，并解释其中使用到的算法控制结构的类型。练习讲解，分析算法的设计和算法的结构，以及如何用不同的方式描述算法。4分钟算法的效率对比分析，感受算法效率已知有10个一模一样的零件，其中9个零件的质量相同，只有一个质量略轻，不符合规格要求。现在有一台天平，请设计算法找出该零件。对比分析“一一比较法”和“二分法”的比较次数。进一步提问：在问题规模扩大（零件个数增加）的时候，两种方法比较次数的区别。由此，提出算法的效率。说明不同算法解决问题的效率不同，设计算法时要考虑算法的效率。2分钟总结梳理小结算法的定义：广义上讲，算法是解决一个特定问题而采取的确定的、有限的步骤。算法的特征：包括有输入（0个或多个）、有输出（1个或多个）、有穷性、可行性、确定性。算法的描述：可以用自然语言、流程图、伪代码来描述算法，每种方法各有优缺点，需要我们对具体问题结合具体条件选择合适的描述方法。算法的效率：解决同一问题可能有多种算法，需要考察不同算法的效率，结合具体情况选择合适的算法。课程基本信息课例编号学科信息技术年级高一学期第一学期课题算法概念与描述教科书书名：《信息技术》必修1出版社：人民教育出版社；中国地图出版社出版日期：2019年6月学生信息姓名学校班级学号学习目标1.了解算法的含义，理解算法在解决问题中的作用。2.能结合实例，理解并描述算法的特征。3.理解算法的三种基本控制结构。4.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。课前学习任务说一说：你认为，算法是什么？你在解决生活中的问题时使用过算法吗？课上学习任务【学习任务一】分析解决以下三个问题的算法，归纳算法的特征。①判断抛物线轴是否有交点。②已知函数，设计一个算法，输入，输出函数值。③设计一个算法，输入，输出的绝对值。任务1：根据分析，填写下表。分析项目①抛物线②分段函数③绝对值执行的步骤个数4每一步是否明确可执行是是否有输入无是否有输出有任务2：请结合你的分析，归纳算法有哪些共同特征呢？【学习任务二】某地有两种不同类型的出租车，其计费标准分别为：甲车3千米起步，价格10元，3千米以上（含3千米）每千米为2元；乙车3千米起步，价格8元，3千米以上（含3千米）每千米2.2元。设计算法，在不同里程时给出最优资费的用车选择。选用一种描述方法对该算法进行描述，并解释其中使用到的算法控制结构的类型。任务1：设计并选用一种方式描述算法。任务2：请分析并说明该算法中使用到的算法控制结构的类型。推荐的学习资源1．算法百科：https://baike.baidu.com/item/%E7%AE%97%E6%B3%95/209025?fr=aladdin(共32张PPT)算法概念与描述（第八课时）地铁1号线情境描述小明到北京旅游，他乘坐火车到达了北京站，然后准备乘坐地铁去天安门参观，地铁线路图如下图所示，你能帮小明规划好路线吗？是否只有一条路线？请大家思考这个问题。路线1：乘坐地铁2号线，从北京站到建国门站，在建国门站换乘1号线，在天安门东站下车。地铁1号线路线1：共乘坐4站，换乘1次。情境描述路线2：乘坐地铁2号线，从北京站到崇文门站，在崇文门站换乘5号线，到东单站，在东单站换乘1号线，在天安门东站下车。地铁1号线路线2：共乘坐4站，换乘2次。情境描述地铁1号线地铁1号线情境描述寻找路线的方法，可以称之为算法当你想要从北京去上海迪士尼旅游，你会如何规划行程呢？算法的概念广义上讲，算法是解决一个特定问题而采取的确定的、有限的步骤。①网上购买迪士尼门票；②根据日期，购买火车票或者飞机票；③根据行程及日期安排，预订住宿酒店；④带好各种票据，准备好行李，按时乘车；⑤到达上海，乘坐出租车或公共交通车辆去往酒店入住，放行李；⑥带好门票，按时到迪士尼游玩。解决同一个问题的算法可能有多种。算法就是在解决特定问题时，采取的确定的、有限的步骤。算法的概念其他方案①判断抛物线轴是否有交点。②已知函数，要求输入x的一个值，就输出函数的值。③设计一个算法，要求输入x的一个值后，输出相应的绝对值。分析解决以下三个问题的算法，归纳算法的特征。算法的特征判断抛物线轴是否有交点。分析项目①抛物线执行的步骤个数每一步是否明确可执行是否有输入是否有输出4计算△=；如果△大于等于0，执行步骤③，否则执行步骤④；输出有交点，结束；输出无交点，结束。是否是算法的特征分析项目①抛物线②分段函数③绝对值执行的步骤个数4每一步是否明确可执行是是否有输入无是否有输出有算法的特征分析项目①抛物线②分段函数③绝对值执行的步骤个数454每一步是否明确可执行是是是是否有输入无有有是否有输出有有有算法的特征在计算机领域，算法作为一个精心设计的运算序列，描述了计算机如何将输入转化为输出的过程。算法一般具有如下特征：算法的特征算法的特征有输入一个算法通常要求有0个或多个输入。有输出一个算法可以有一个或多个输出。有穷性算法必须能在有限个步骤之后终止。可行性算法中的每一步都是可以执行的。确定性算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。算法已经广泛应用于各领域中，不只是解决数学问题。例如，如何在图书管理系统中查找需要的书籍？解决该问题的过程也是算法吗？符合算法的五个特征吗？算法的特征自然语言小明在去往地铁站时，在路口遇到了一个红绿灯。小明发现该红绿灯上配有一个倒计时器，倒计时15秒之后红灯变成了绿灯，如何将“倒计时15秒”的算法描述出来？算法的描述方法自然语言将计数器t（剩余秒数）设为15；如果t大于等于1，执行步骤③，否则执行步骤⑤；显示t，并保持显示1秒，然后清除显示；将t的值减1，跳转至步骤②。倒计时结束。倒计时15秒？自然语言歧义易于理解流程图是用图形表示算法的一种常用工具。用流程图描述的算法直观易读，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确。开始/结束框输入/输出框处理框判断框流程线流程图流程图符号名称功能开始/结束框表示算法的开始或结束输入/输出框表示输入或输出数据处理框框中指出要处理的内容，此框有一个入口和一个出口判断框用于表示条件判断及产生分支的情况，判断框有四个顶点，通常上面的顶点表示入口流程线用于控制流程方向流程图操作时，我们可以在纸上手工绘制流程图，也可以使用工具软件或者到特定的网站进行绘制。文稿处理软件流程图绘制软件在线绘制流程图网站流程图结束t←15t≥1输出tt←t-1TrueFalse保持显示1秒清除显示倒计时15秒？将计数器t设为15；如果t大于等于1，执行步骤③，否则执行步骤⑤；显示t，并保持显示1秒，然后清除显示；将t的值减1，跳转至步骤②。倒计时结束。流程图开始循环结构顺序结构选择结构三种基本结构结束t←15t≥1输出tt←t-1TrueFalse保持显示1秒清除显示开始S1Sn…顺序结构FalseTrueS1S2C选择结构三种基本结构S1CFalseTrue循环结构注意区分选择和循环三种基本结构FalseTrueS1S2C选择结构S1CFalseTrue循环结构伪代码t←15whilet≥1output1sleep1scleart←t-1endwhile规避了程序设计语言严格的书写格式，无歧义，结构性强。不太适合完全没有程序设计基础的初学者。倒计时15秒？伪代码算法的描述方法算法的描述方法自然语言伪代码流程图自然语言就是使用日常所用的语言描述算法的步骤。优点：使用简单，易于理解。缺点：容易产生二义性。流程图是用图形表示算法的一种常用工具。优点：步骤清晰简洁，算法结构表达明确，适合初学者使用。缺点：绘制过程繁琐，对于复杂问题，结构过于复杂，不易理解。伪代码是采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。优点：回避了程序设计语言严格的书写格式，叙述准确，无二义性，结构性强。缺点：需要具备一定的程序设计语言基础，不利于初学者使用。某地有两种不同类型的出租车，其计费标准分别为：甲车3千米起步，价格10元，3千米以上（含3千米）每千米为2元；乙车3千米起步，价格8元，3千米以上（含3千米）每千米2.2元。设计算法，在不同里程时给出最优资费的用车选择。选用一种描述方法对该算法进行描述，并解释其中使用到的基本结构。实践练习结构？实践练习p1←甲车的起步价p2←乙车的起步价x1←甲车起步里程后，每千米的费用x2←乙车起步里程后，每千米的费用n←计划行使的里程数p1,p2,x1,x2,nn≥3甲车省钱p1开始p1←p1+x1×(n-3+1)p2←p2+x2×(n-3+1)TrueTrueFalsep1>p2FalseTrue乙车省钱两车相同False结束算法的描述方法顺序结构选择结构p1,p2,x1,x2,nn≥3甲车省钱p1开始p1←p1+x1×(n-3+1)p2←p2+x2×(n-3+1)TrueTrueFalsep1>p2FalseTrue乙车省钱两车相同False结束在实际问题解决中，经常会将三种控制结构综合使用。已知有10个一模一样的零件，其中9个零件的质量相同，只有一个质量略轻，不符合规格要求。现在有一台天平，请设计算法找出该零件。算法效率一一比较？次数？其他方法？1~5次二分法2~3次如果有n个零件（n＞10），要找出其中质量较轻的一个零件，以上方法是否仍然可用？试分析n=10000时，这些算法在问题解决效率上的不同。算法效率一一比较二分法1~5000次5~13次效率更高在解决问题时，可根据问题规模，选择合适算法地铁1号线乘坐地铁问题迪士尼旅游问题零件问题在实际解决问题的过程中，应综合考虑问题类型、问题规模、适用范围等因素，选择合适算法。算法效率小结算法概念和描述算法的概念算法的特征算法的效率算法的描述方法有输入有输出确定性有穷性可行性一个算法通常要求有0个或多个输入。一个算法可以有一个或多个输出。算法必须能在有限个步骤之后终止。算法中的每一步都是可以执行的。算法的每个步骤都具有确定的含义。自然语言流程图伪代码用日常所用语言来描述算法的步骤。流程图是用图形表示算法的一种常用工具。采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。对于同一个问题，不同算法解决问题的效率不同。小结算法概念和描述算法的概念算法的特征算法的效率算法的描述方法有输入有输出确定性有穷性可行性一个算法通常要求有0个或多个输入。一个算法可以有一个或多个输出。算法必须能在有限个步骤之后终止。算法中的每一步都是可以执行的。算法的每个步骤都具有确定的含义。自然语言流程图伪代码用日常所用语言来描述算法的步骤。流程图是用图形表示算法的一种常用工具。采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。对于同一个问题，不同算法解决问题的效率不同。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 算法概念与描述（第八课时）-学习任务单.docx 算法概念与描述（第八课时）-教学设计.docx 算法概念与描述（第八课时）-课件.pptx 算法概念与描述（第八课时）-课后练习.docx
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