算法的描述与设计
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3.3算法及其描述教学设计(逐字稿)一、单元教学目标:1、从生活实例出发,概述算法的概念与特征,运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。
2、懂得描述程序设计语言产生与发展的过程,了解不同种类程序设计语言的特点。
3、在利用数字化工具解决问题完成任务的过程中,构建知识、培养技能、发展思维,促进信息技术核心素养达成。
二、课时教学目标与评价目标(课标质量描述):1、理解算法的内涵2、掌握算法的特征3、了解算法描述的三种基本方法,了解其优势与不足4、掌握流程图描述算法的方法三、学科核心素养(课时):计算思维:个体运用计算机领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中,产生的一系列思维活动。
能采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;通过判断、分析与综合各种信息资源,运用合理的算法形成问题解决方案;总结利用计算机解决问题的过程与方法,并迁移到与之相关的其他问题解决中。
四、教学思路:从生活中的实例出发,建立算法的表象。
通过归纳总结找到算法的内涵,形成算法的概念。
在三个算法实例中,通过比较、分析归纳出算法的特征。
在活动过程中认识三种算法描述方法并理解各自的优缺点。
五、教学重难点重点:掌握流程图描述算法的方法。
难点:算法的定义教学过程:一、导课上节课我们初步了解计算机解决问题的一般过程。
其中,设计算法是问题解决的重要环节。
请阅读课本上算法的定义,结合活动一体会算法的内涵。
二、授课(一)算法的定义1.为了解决一个问题而采取的方法和步骤,就称之为算法(广义)。
在信息技术领域,我们关心的是用计算机做工具解决问题,所以这里的算法更具体一些:指计算机能执行的算法(计算机求解某一问题的方法,是能被机械执行的动作或指令的有穷集)。
做任何事都有一定的步骤。
例如,从万荣到天安门参观,首先买票,按时乘车到北京站,换乘地铁或公交到达天安门,参观,然后返回。
再比如取快递,首先查看取件码,告诉快递员,取件。
初中升高中,首先中考报名,缴费,参加中考,报志愿,拿录取通知书,到被录取学校报到。
教学设计描述(精选7篇)_算法及其描述教学设计教学设计描述(精选7篇)由我整理,希望给你工作、学习、生活带来便利,猜你可能喜爱“算法及其描述教学设计”。
第1篇:运动的描述教学设计运动的描述教学设计目标1.学问与技能知道参照物的概念知道物体的运动和静止是相对的2.过程与方法体验物体运动和静止的相对性3.情感看法与价值观相识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的,建立辩证唯物主义世界观。
说明与建议想想议议课本图11.l-l出示了一组好玩的图片,分别表示了几种不同的运动。
在课文中也列举了很多物体做机械运动的例子。
老师应引导学生结合身边实例,相识运动是宇宙中的普遍现象。
老师还可引导学生结合思索以下问题,由浅入深地提高对机械运动概念的相识:足球场上正在进行竞赛,场上哪些物体是运动的,哪些物体是静止的?(运动员、足球是运动的,球门是静止的。
)运动的物体有什么特点?(它们相对于地面的位置在变更。
)静止的物体是肯定不动的吗?(不是。
球门相对于地面的位置虽然没有变更,但随地球的运动,它相对于太阳的位置在变更,因此也在运动着。
)通过回答这些问第1 页题,学生可以相识到机械运动的特点就是物体位置的改变,然后过渡到对参照物的讲解。
课本图11.1-2是地壳板块移动影响地貌的示意图。
20世纪初期德国科学家魏格纳提出了大陆漂移学说,后来发展为板块构造学说,并得到了古生物学、古地磁学等方面证据的支持。
可与地理学问整合,扩高校生的视野。
探讨表明,日本茨城县鹿岛町与中国上海市的距离,由于板块运动每年缩短2.9cm;而科学家们发觉欧亚大陆板块在与邻近板块相互碰撞、挤压作用下,每年平均上升约0.2cm~0.5cm。
参照物通过阅读课文,或放映教学VCD,使学生回忆类似的场景,而后提问:为什么乘客会产生错觉?经学生探讨,初步明确乘客推断动、静所选的标准不同以后,会产生不同的推断。
为了加深这一相识,可让学生做下面的试验:把课本平放在桌上,课本上放一把尺子,推动课本使它沿桌面缓缓移动,让学生思索回答:a.选取课桌作标准,尺子和课本是运动的还是静止的?b.选取课本作标准,尺子、课桌是运动的还是静止的?c.选取尺子作标准,课桌和课本是运动的还是静止的? 通过以上探讨,使学生相识相对于不同的标准,物体的运动和静止状况不同,因而描述物体的运动状况须要选定一个标准,这个标准就是参照物。
用自然语言描述算法教学设计
算法教学设计的目标是通过自然语言的方式,向学生详细解释算法的工作原理和应用方法。
通过使用易懂的语言和实际示例,帮助学生理解和掌握各种算法的概念和操作步骤。
在课程设计中,可以采用以下步骤进行算法教学:
1. 引入算法概念:为了帮助学生理解算法的基本概念,首先介绍算法是什么,以及为什么它们在计算机科学中如此重要。
可以通过一些实际生活中的例子,如排序书籍或搜索最短路径来引入算法的概念。
2. 解释算法步骤:对于每个具体的算法,解释其执行的步骤和操作。
例如,对于排序算法,可以解释比较和交换元素的过程。
对于搜索算法,可以解释如何按照一定的策略逐步搜索目标。
3. 提供示例代码:学生通常通过实际的编程练习来更好地理解算法。
为了使学生更好地理解算法的实现方式,可以提供一些简单的示例代码。
这些示例代码应尽可能简洁,突出算法的关键步骤和逻辑。
4. 进行练习和实验:为了巩固学生对算法的理解,设计一些练习和实验,让学生自己实现算法并观察其结果。
这些练习可以包括排序、搜索、图算法等。
通过实际操作,学生将更深入地理解算法内部的工作原理。
5. 强调算法的应用:算法不仅仅是理论知识,它们在各个领域都有着广泛的应用。
在教学中,应该强调算法的实际应用,例如在数据分析、图像处理、人工智能等领域。
这样,学生将更加认识到学习算法的重要性和实用性。
综上所述,算法教学设计需要以自然语言为学生提供清晰和易懂的解释,鼓励学生通过实际的编程练习来加深对算法的理解,并强调算法的实际应用。
通过这种设计,学生将能够更好地掌握并应用各种算法。
描述算法的常用方法
算法是计算机科学家日常工作的核心,它也是互联网技术发展的基础。
普遍描
述算法设计的方法大体上有很多:
1、遍历法:遍历法是指在计算机中系统地遍历搜索所有可能的解决方案,以
找出最优解。
一般来讲,遍历法在解决困难问题时效率较低,特别是处理大型数据集时,计算耗时会非常长。
2、分治法:分治法是一种在求解复杂问题时,分而治之的思路。
它的核心思
想是将一个大的问题划分成若干个小的子问题,再用同样的方法求解小问题,这些小问题的结果最后再组合起来,得到最大问题的答案。
3、贪心法:贪心法是一种在每一步选择中都作出"最优"选择,从而希望能够
导致结果是"最优解"的搜索方法。
它属于动态规划的一种,它的每一步的解决不会影响最终的解决方案。
4、动态规划:动态规划是一种重要的算法设计工具,它能够求解出多个阶段
决策问题的最优解,通常是一种有效的多阶段最优化策略,它属于运筹学中的一种学科。
5、回溯法:回溯法是一种穷举搜索算法,它以一种深度优先的遍历搜索方式,让计算机尝试各种可能的解决方案,直至找到最优解为止。
6、分支限界法:分支限界法是一种搜索算法,主要用于解决规模较大的优化
问题,它能够判断出某个状态是不可行还是该节点的子节点不可行,因此可以减少对无用的节点的搜索,从而提高了搜索的效率。
总的来说,以上这些方法都可以应用于互联网技术的研究和设计,并且在实际
的项目中广泛采用。
而在不同的需求条件下,可以根据问题的特性,选择最合适的算法设计方式,从而优化计算机程序的效率和性能。
思考:刚才的语言描述解决买文具问题时相对比较乱, 有没有更清晰的表达方式?
2.用流程图描述算法
用流程图描述算法是用程序框图来描述算法的一种表示方法。
表3-4流程图的基本图形及其功能表示
思考: 计算机能够帮助我们求解吗?
3.用伪代码描述算法
用伪代码描述算法就是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。
t=0
for x in range(1,9):
for y in range(1,11):
for z in range(1,13):
if x*6+y*5+z*4==50:
{t=t+1;
输出解的个数t和三个整数x, y, z}
分析归纳算法三种描述方法的优劣:
三、算法的三种基本控制结构
这三种基本控制结构的主要作用是:
1.顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的。
2、选择结构表示程序的处理步骤出现了分支, 它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。
选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。
3、循环结构表示程序反复执行某个或某些操作, 直到某条件为假(或为真)时才可终止循环。
3.循环结构表示程序反复执行某个或某些操作,直到某条件为假(或为真)
试结合教材P50“图3-8 求整数解的流程图”, 说明算法流程图描述是如何综合三种基本控制结构组合来表示的。
一、算法的含义与特征。
课题:算法描述与设计》
教学目标:
1.进一步理解什么是;算法,知道算法的多样性
2.能够对设计的算法做简装的评价
3.学会利用自然语言、流程图和伪代码来描述算法
教学内容
1.了解什么是算法及其特征
2.学习三种描述算法语言
教学重点:通过例子设计算法
教学难点:三种描述算法语言的使用
课时数:1课时
正课讲解
一、算法是“灵魂”
1.算法存在于人们生活中,如:上街购物、顾客付款、营业员(主)找银等。
2.“韩信点兵问题”有不同的求解过程,就有不同的算法。
有N个人,除以3,5,7,分别余2,3,2,求N。
3.算法——解决问题的方法和步骤。
算法是尼克劳斯.沃斯(N.Writh)提出的,他指出:算法+数据结构=程序。
(即算法不能单独构成程序,它必须和数据结构合二为一)
4.算法的发现
时间:公元前3000年~公元前1500年地点:巴比伦
巴比伦人求解“算法”的过程:先用解代数方法,再计算实际数目,最后写上一句短句“这就是一个过程”。
5.算法的特征
我们曾在必须修课中提过一点算法,如:冒泡排序法。
例:计算1+2+3+……+100=?
分析:这个算法有限制范围,可以在有限时间内完成,这是算法的第一个特征:有穷性。
计算此算法可以用纸笔、算盘、运算器
和计算机来完成,且计算过程是多样的,但结果是唯一的。
这就是算法的可行性、确定性。
计算方法:
⑴把这100个数按顺序相加。
⑵用凑数法:1+99=100,2+98=100,3+97=100,……,49+51,最后只剩下50和100。
⑶令S=0,使1≤n≤100,先执行S=S+n ⑴,再执行n=n+1 ⑵
n=1,S=0时,S(0)=1 n=2,S=1时,S(0)=3 n=3,S=3时,S(0)=6 n=4,S=6时,S(0)=10 n=5,S=10时,S(0)=15 n=6,S=15时,S(0)=21……
算法的另外一个特征:输入、输出。
练习:水仙花数问题,如153=1^3+5^3+3^3,分析它应满足什么条件才能使用此方法?
二、如何描述算法
1.用自然语言描述算法
⑴自然语言——人们日常生活中使用的语言。
⑵此种语言的特点:通俗语易懂,缺乏直观性和简洁,且易产生歧义。
使用此种语言的注意事项:描述要求尽可能精确,详尽。
例:用自然语言描述凯撒密码的原理
第1步:输入26个英文字母,它们分别对应1~26个数学。
第2步:令a=1,k=3,n=26。
第3步:使a的取值范围为1≤a≤26,F(a)=(a+k) mod n,转第5步。
第4步:a=a+1,转第3步。
第5步:输出F(a)相对应的数字。
第6步:把数学转化成相当的字母,输出字母。
第7步:累计字母出现顺序,转第4步。
练习:现有一串字母“PROGRAM”给它加密,请设计算法,用自然语言描述。
2.用流程图描述算法
⑴特点:描述算法形象、直观,容易理解。
⑵流程图符号
3.用伪代码描述算法
特点:描述的算法简、易懂,修改容易,容易转化为程序语言代码。
例:分析课本经9页算法描述
第一个条件:y mod 4=0
判断闰年条件:⑴y不能被100整除;⑵y能被400整除且y能被400整除。
判断不是闰年的条件:⑴y mod 4=0 且y mod 100=0,但y不能被400整除;
⑵y不能被4整除。
表示条件判断语句表示循环处理语句:
IF 条件 THEN 执行语句一 Do While 条件循环语句
ELSE执行语句二 Loop
END IF
条件语句中可以包含多个子语句
实践:用表格比较自然语言、流程图和伪代码3种描述方法的优缺点。