《算法初步》单元教学设计

发表时间:2020/5/22   来源:《中小学教育》2020年3期   作者:王千方
[导读] 算法是数学及其应用的重要组成部分
1 单元教学要素分析
        算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。在本模块中,学生将在中学教育阶段初步感受算法思想的基础上,结合对具体数学实例的分析,体验程序框图在解决问题中的作用;通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达解决问题的过程;体会算法的基本思想以及算法的重要性和有效性,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力
2 单元教学目标分析
知识与技能
        明确算法的含义,熟悉算法的三种基本结构:顺序、条件和循环,会画程序框图,会写程序语句,会阅读程序,并会运用算法的知识解决具体的问题。
过程与方法
        在典型算法例子中通过模仿、操作、探索,经历设计程序框图的过程把知识系统化。在具体问题的解决过程中进一步理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件、循环。
情感、态度与价值观
        中国古代数学以算法为主要特征,取得了举世公认的伟大成就。现代信息技术的发展使算法重新焕发了前所未有的生机和活力,算法进入中学数学课程,既反映了时代的要求,也是中国古代数学思想在一个新的层次上的复兴。采用高效课堂的教学模式让学生充分体会到自己是学习的主人,体会到参与的乐趣,培养了学生的合作意识,团队精神,激发了学生的学习热情。
重点:理解算法的含义,掌握算法的基本结构,会用算法语句解决简单的实际问题.
难点:与算法对应的程序框图的设计及算法程序的编写
3 学法教法分析
        教法:教师针对学生的实际情况设计导学案,通过导学案进行导学,引导学生对本章进行学习,做到先学后教。在教学中注意体现对比教学的教学意识,在算法与程序框图授课时,鼓励学生积极回答,深刻理解算法的有限性与确定性,自己动手去画程序框图。同时教师要注意对循环结构的学习的指导。对于基本算法语句的学习任然坚持学生去画程序框图,然后翻译成计算机语言,要注意对一些计算机符号的解释区分。例如“mod”“/”“\”等的解释与区分。
        学法: 学生以导学案为抓手,以小组为单位进行自主、合作、探究学习,学生课前提前完成导学案,学生以6-7人为一组共分6个小组,每个小组设立一名小组长,课前教师给各个小组分配上课要展示的内容,各个小组的小组长自行在组内安排要展示的学生,在课堂上各个小组要展示的学生同时将展示的主要内容写在黑板上,其它学生在下面以小组为单位相互合作,共同探讨,充分解决导学案中存在的问题。学生在黑板上写完后,各个小组依次对自己展示的内容进行讲解,讲解完了接受学生的提问,充分发挥学生的主体地位,体现课堂的高效性。
4 教学设计
4.1  算法基本概念教学过程分析
        一些问题的解决,常常需要设计出一系列可操作的步骤,只要按程序执行这些步骤,都能完成任务,通常把这种解决问题的思想称为程序化思想或算法思想,从算法到程序框图的设计,实际上就是将运算过程程序化,在学习中要让程序化思想成为我们思考问题的习惯,程序化思想的过程如图所示,学习过程中应注意算法与一个具体问题的揭发的区别,特别理解算法是程序设计的精髓,程设计的实质就是构造解决问题的算法,要通过各种实例,体会算法的思想和设计方法.
4.2 算法的程序框图教学过程分析
        对生活中的实际问题通过模仿、操作、探索,经历通过设计流程图表达解决问题的过程,了解算法和程序语言的区别;在具体问题的解决过程中,理解流程图的三种基本逻辑结构:顺序、条件、循环三种基本结构,会用程序框图表示算法。会将算法翻译成程序框图,在教学过程中体会程序框图是算法的流程表达形式。
4.3.  基本算法语句教学过程分析
        经历将具体生活中问题的程序框图转化为程序语言的过程,理解表示的几种基本算法语句:赋值语句、输入语句、输出语句、条件语句、循环语句,进一步体会算法的基本思想。能用自然语言、流程图和基本算法语句表达算法.例如:
对上例教学中程序框图与程序语言的对比教学
程序为:


       








4.4 算法案例教学过程分析
        在学习了算法的初步知识,理解了表示算法的算法步骤,程序框图和程序以后,再结合典型算法案例,让学生经历设计算法解决问题的全过程,体验算法在解决问题中的重要作用,体会算法的基本思想,提高逻辑思维能力,发展有条理的思考与数学表达能力.
        本节主要介绍了辗转相除法与更相减损术,秦九韶算法和进位制。其中比较辗转相除法与更相减损术,让学生体会两种方法。秦九韶算法比较抽象,可以用具体例子解释,进位制主要进行了二进制和十进制的转换,理解其转换思想。同时注意其算法的语言表示。
5、单元教学设计反思
        《算法初步》在高考中所占分值较少,全国卷分值仅为5分,在学科核心素养下,本章在教学中,要坚决杜绝就考题学知识。本章是学习计算机语言的基础,在教学过程中教师应具有前瞻性,适当做好对知识拓展延伸。例如对课本92页练习第2题中“/”“\”等运算符的运算规则的解释说明.使学生能够系统的了解计算机基本知识,把握计算机语言规则。
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