資源簡介

(共36張PPT)
《了解生活中的算法》
滬科版 信息技術
九年級 上
內容總覽
目錄
05
拓展延伸
07
板書設計
課堂總結
06
用流程圖描述算法
04
從烹飪流程中初識算法
03
教學目標
01
新知導入
02
教學目標
1、信息意識：能夠辨別和理解日常生活中各種基本算法的應用，包括排序、搜索等，以及這些算法如何影響他們的日常生活。
2、計算思維：能夠運用算法思維分析問題，并使用系統性方法解決問題，例如通過分步驟分解問題。
3、數字化學習與創新：能夠設計和實施基本的算法，例如簡單的排序算法、搜索算法或者其他日常生活中可以應用的算法。
4、信息社會責任：能夠了解算法對社會的影響，包括數據隱私、偏見和公平性，以及在社會中負有責任使用算法的重要性。
學習活動
導覽
生活中有許多任務可以按照既定的流程來進行描述，如做菜、洗衣、種花等。在利用計算機實現高度自動化的今天，許多固定的、重復的任務被交由計算機去完成。這些既定的流程是利用計算機來自動執行任務的基礎，也被稱作算法。
在本單元中，我們將了解生活中的算法，并使用簡單算法進行趣味編程一一利用圖形化編程軟件，制作舞蹈動畫、算術比賽小程序和一些小游戲。
新知導入
烹飪菜肴是生活中常見的一種活動，烹飪某道菜肴的流程往往是確定的、可重復的。
在本活動中，我們將從描述菜肴的高飪流程開始，結合算法實例，了解什么是算法然后嘗試用流程圖來描述算法，學習算法的描述方法。
03、從烹飪流程中初識算法
新知講解
每道菜肴都有對應的菜譜，每一份菜譜都由一系列特定的步驟組成。例如，要烹飪聞名遐邇的剁椒魚頭，其制作流程可按照以下步驟進行。
1、描述烹飪流程
剁椒魚頭的制作步驟
第 1步: 準備好魚頭并洗凈:
第2步:將魚頭剖開:
第3步:加入適量姜、蔥、鹽:
第4步:腌制5分鐘:
第 5步:用適量食用油、油、蒜末炒制紅剁椒;
第6步:將紅剁椒均勻鋪在魚頭上;
第7步: 將魚頭放在蒸鍋中蒸 15 分鐘后出鍋。
新知講解
上述7個步驟是一個有序制作剁椒魚頭的流程,可以稱之為制作剁椒魚頭的算法雛形算法是對一個特定問題給出的“怎么做”的具體步驟的描述。算法應是有窮的，即算法步驟的數量是有限的。例如，上述 7個步驟就可以完成剁椒魚頭的制作。
新知講解
上述制作剁椒魚頭的算法雛形，還不能夠稱之為真正的算法。一個算法，對執行流程的對象( 如人或機器)而言，其中的每一步都必須是可以被明確執行的，即算法必須具有確定性和可行性。
2、認識算法
新知講解
也就是說，與菜譜不同，算法必須精確無疑，每一步都必須毫無歧義，這樣機器才可執行。同樣的步驟每一次執行，產生的結果都應分毫不差。而在菜譜里，適量姜、一勺白糖這樣的指令，大概會讓烹飪機器人崩潰。
數字化學習
查看 2022 年北京冬奧會上的烹飪機器人的烹飪視頻，選擇一種，嘗試寫出其算法。
1、將500克雞肉塊洗凈備用，大米淘洗干凈瀝干水分。
2、鍋中25毫升食用油，放入10克蔥姜蒜和兩個干辣椒爆香。
3、放入雞肉塊煸炒至變色，加入15克料酒炒勻。
4、加入15克生抽、5克鹽、5克砂糖炒勻，然后加入1000ml的清水，轉小火燜10分鐘。
5、將燉好的雞塊澆在煮好的米飯上即可。
新知講解
計算機的算法是交由計算機去執行的解決某一問題的明確而有限的步驟或流程。也就是說，算法步驟對于計算機而言必須是明確且可以執行的。例如，某個讓送餐機器人從起點處開始送餐的“走路”算法如下。
計算機操作步驟
第1步:前進2格；
第2步:右轉90°；
第3步:前進4格；
第4步:右轉90°;
第5步:前進2格；
說說做做
1、寫出自己從學校出發抵達貴州省博物館的算法。
(1)首先出門右轉走五百米。
(2)向左轉90度左右。
(3)直行1250米。
(4)通過樓梯上行。
(5)然后通過馬路。
(6)左轉100度左右。
(7)直行780米到達博物館
說說做做
2、利用手機或計算機中的導航軟件查詢從自己學校出發抵達貴州省博物館的路線。查看導航軟件給出的幾種導航方案，分別寫出這些算法，再從用時、方便程度等方面比較這些算法。
知識鏈接
—算法
編程解決問題通常要經歷分析問題、設計算法、編寫程序，以及調試運行等步驟。其中，設計算法是非常重要的環節。日常生活中，我們常用到各種算法，如刷牙、泡茶等日常事務的完成都離不開算法。在計算機領域，算法通常是指計算機編程中使用的解決問題的有限步驟。設計好算法，通過編程軟件按照算法編寫程序，就可以讓計算機按照算法設計的那樣執行程序，完成人們交給它的任務了。
知識鏈接
—算法特征
對于現代計算機而言，明確可執行的步驟是一系列事先定義好的操作集合.稱之為指令集，包括存儲和讀取操作及一系列的計算操作，如加法、減法、乘法和除法等。在計算機算法中，最后的呈現結果叫作輸出，算法必須有一個或多個輸出。有些算法可能會需要提供一些準備好的“原材料”，即初始條件，叫作輸入，一個算法可以有零個或多個輸入。計算機算法的特征如表 1-1-1 所示。
算法特征 特征解釋
有窮性 算法執行步驟是有限的。
確定性 算法每一個步驟的含義必須清晰和明確。
可行性 算法的每一個步驟可以被執行。
有零個或多個數據輸入 可以沒有輸入。
有一個或多個數據輸出 必須有輸出。
04、用流程圖描述算法
新知講解
上述機器人“走路”的算法是通過自然語言描述的。相對于計算機的編程語言，自然語言廣義地講就是人們日常使用的語言，如漢語、英語。對于簡單的算法，用自然語言描述很容易理解：除了用自然語言描述算法以外，還可以使用流程圖描述算法。流程圖描述算法是指用比較直觀易懂的圖形符號來描述解決問題的過程的方法，其優點是直觀、簡潔、易懂和邏輯關系清晰.用流程圖描述的機器人“走路”算法如圖 1-1-4 所示：
說說做做
1、嘗試用流程圖描述從家中到學校的算法。
說說做做
2、參考“知識鏈接”和圖 1-1-5 用自然語言描述的“求三個數中值最大的數'的算法，畫出流程圖，比較兩種描述方法的優劣。
答：兩種方法優劣：
流程圖更直觀，機器更容易看懂，但是另外一種方法人更容易讀懂。
知識鏈接—
流程圖
流程圖中所使用的圖形符號畫法遵循國家頒布的標準(GB1526-89.IS05807一1985)。這套標準中最基本、最常用的流程圖符號包含以下6種:
名稱 形狀 作用
起止框 表示算法的開始或結束。
處理框 表示算法執行過程中需要處理的內容。處理框有 1個入口和1個出口，且必須上入下出。
輸入/輸出框 表示算法執行過程中從外部獲取數據(輸入)，或者把處理好的數據輸出。輸入/輸出框有1個入口和1個出口且必須上入下出
判斷框 表示算法執行條件判斷的情況，用于選擇或循環結構。4個頂點中，上方頂點為入口，其余3個點表示出口，具體使用時根據實際情況選擇其中2 個點作為出口。判斷框為1入2出
連接符 用于連接因畫不下而斷開的流程線。
流程線 指出算法執行過程中的流程控制方向。
知識鏈接—
流程圖
圖 1-1-4 的流程圖尚未用到判斷框。判斷框可以通過判斷條件，決定流程之后的走向。比如，對于剁椒魚頭最后蒸煮的時間，可由魚頭的重量決定，小于 1.5千克蒸煮 15 分鐘，大于 1.5 千克蒸煮 20分鐘。像這樣需要根據條件來判斷下-流程的步驟的，稱為選擇結構的流程圖，如圖 1-1-6 所示。
知識鏈接—
流程圖
使用流程圖，可以將像這樣復雜的算法流程控制結構以非常清晰準確的方式漂亮地表達出來。算法流程的控制結構就是算法中不同步驟執行的邏輯順序。像“走路算法”中最樸實自然的自上而下、順序執行的稱為順序結構。而像上述流程圖中，通過判斷條件對算法接下來的步驟做出選擇的，稱為選擇結構，又稱分支結構。選擇結構的流程圖中一定包含一個判斷框。
知識鏈接—
流程圖
算法有順序、選擇和循環三種結構，用流程圖都可以清晰地描述。例如，由用戶輸入若干個數，求平均值，當輸入的值為0的時候循環終止首先執行一次輸入操作，獲得x的初值，如果x不等于0，則累加 x;再執行輸入操作改變x的值，再次判斷x的值，如果不等于0則繼續累加x; 一直繼續下去直到輸入的值等于0，結束循環，并計算出所有輸入的數的平均值。其算法流程圖如圖 1-1-7所示，是一個循環結構。
除了使用自然語言和流程圖描述算法以外，算法還有許多其他的描述方法。使用流程圖的好處是自然、清晰、美觀，但當面對一些體量大的算法時，使用流程圖來表示就會顯得臃腫。另外，有些算法的控制結構可能較為復雜，給使用流程圖表示帶來困難。為解決這些問題，在計算機科學中還有其他的描述算法的方法，如狀態機、偽代碼等。例如，圖 1-1-8 為用偽代碼描述的“求三個數中值最大的數”的算法。
知識鏈接—算法的描述方法
新知講解
使用何種方法描述算法，既要考慮到算法描述的簡便性，還要考慮到要描述的算法中最需要呈現的部分是什么，綜合各種因素去選擇合適的表示方法。
知識鏈接—算法的描述方法
05、知識拓展
知識拓展
1、算法特征介紹視頻
知識拓展
2、什么是算法？
算法是一系列解決問題或執行任務的清晰指令步驟。它是一個有限步驟的有序集合，用于執行特定任務或解決特定問題。在計算機科學中，算法通常用于描述如何執行特定任務，例如排序數據、搜索信息或解決數學問題。良好設計的算法能夠以有效和準確的方式完成任務，并且在計算機科學、數學和工程領域都有廣泛的應用。
知識拓展
3、算法的作用結果是什么？
當我們使用搜索引擎時，其背后利用了復雜的搜索算法來確定哪些網頁與用戶查詢最相關。例如，當你在搜索引擎中輸入一個問題或關鍵詞時，搜索引擎會運行一種叫做 PageRank 的算法，它會分析網頁的鏈接結構和內容，然后給出最相關的搜索結果。這個算法通過評估網頁之間的鏈接數量和質量，以及網頁本身的內容，來決定哪些網頁在搜索結果中排名更靠前。搜索算法的作用結果是根據相關性對搜索結果進行排序，以便用戶能夠找到最相關的信息。
知識拓展
4、算法經常用在什么地方？
（1）人工智能和機器學習：用于創建預測模型、聚類和分類數據。
（2）金融領域：用于股票交易、風險管理和數據分析。
（3）醫學和生物學：用于基因組學分析、影像處理和疾病診斷
（4）網絡和安全：用于加密、解密、網絡路由和威脅檢測。
（5）物流和運輸：用于路況規劃、交通優化和資源分配。
06、課堂總結
課堂總結
通過了解生活中的算法課程，我們學會了算法在日常生活中的應用，并學習了如何理解和識別這些算法。不僅加深了對算法概念的理解，也認識到了算法在我們周圍的廣泛應用。希望同學們能夠繼續關注生活中的算法，并將所學知識應用到實際生活中去。
板書設計
了解生活中的算法
一、從烹飪流程中初識算法
二、用流程圖描述算法
課后作業
1、上網了解什么是算法
2、上網了解日常生活中有哪些算法運用
3、上網了解如何運用算法解決問題
謝謝
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
中小學教育資源網站
兼職招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin中小學教育資源及組卷應用平臺
信息技術 活動1 了解生活中的算法
課題 了解生活中的算法 單元 第一單元 學科 信息技術 年級 九年級
教材分析 該教材旨在培養學生的信息技術素養，包括信息獲取、信息處理和信息應用等方面的知識和能力。內容涵蓋了計算機基礎編程，計算機的使用等方面，教材注重實踐操作，通過案例和實踐項目來鍛煉學生的實際操作能力。這有助于學生將所學的知識應用到實際情境中，并提升他們的問題解決能力，滬科版初中《信息技術》九年級教材內容全面，并結合實踐操作和案例分析，旨在培養學生的信息技術素養和實際應用能力，為他們建立堅實的信息技術基礎打下良好的基礎。
教學目標 1、信息意識：能夠辨別和理解日常生活中各種基本算法的應用，包括排序、搜索等，以及這些算法如何影響他們的日常生活。 2、計算思維：能夠運用算法思維分析問題，并使用系統性方法解決問題，例如通過分步驟分解問題。 3、數字化學習與創新：能夠設計和實施基本的算法，例如簡單的排序算法、搜索算法或者其他日常生活中可以應用的算法。 4、信息社會責任：能夠了解算法對社會的影響，包括數據隱私、偏見和公平性，以及在社會中負有責任使用算法的重要性。
重點 一、從烹飪流程中初識算法二、用流程圖描述算法
難點 1、用流程圖描述算法
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 生活中有許多任務可以按照既定的流程來進行描述，如做菜、洗衣、種花等。在利用計算機實現高度自動化的今天，許多固定的、重復的任務被交由計算機去完成。這些既定的流程是利用計算機來自動執行任務的基礎，也被稱作算法。在本單元中，我們將了解生活中的算法，并使用簡單算法進行趣味編程一一利用圖形化編程軟件，制作舞蹈動畫、算術比賽小程序和一些小游戲。烹飪菜肴是生活中常見的一種活動，烹飪某道菜肴的流程往往是確定的、可重復的。在本活動中，我們將從描述菜肴的高飪流程開始，結合算法實例，了解什么是算法然后嘗試用流程圖來描述算法，學習算法的描述方法。 通過老師講解視頻的觀看以及學生之間的相互討論生活中的算法運用。 幫助學生理解算法概念，打開課堂。
講授新課 03 從烹飪流程中初識算法1、描述烹飪流程每道菜肴都有對應的菜譜，每一份菜譜都由一系列特定的步驟組成。例如，要烹飪聞名遐邇的剁椒魚頭，其制作流程可按照以下步驟進行。上述7個步驟是一個有序制作剁椒魚頭的流程,可以稱之為制作剁椒魚頭的算法雛形算法是對一個特定問題給出的“怎么做”的具體步驟的描述。算法應是有窮的，即算法步驟的數量是有限的。例如，上述 7個步驟就可以完成剁椒魚頭的制作。2、認識算法上述制作剁椒魚頭的算法雛形，還不能夠稱之為真正的算法。一個算法，對執行流程的對象( 如人或機器)而言，其中的每一步都必須是可以被明確執行的，即算法必須具有確定性和可行性。也就是說，與菜譜不同，算法必須精確無疑，每一步都必須毫無歧義，這樣機器才可執行。同樣的步驟每一次執行，產生的結果都應分毫不差。而在菜譜里，適量姜、一勺白糖這樣的指令，大概會讓烹飪機器人崩潰。數字化學習上網查看 2022 年北京冬奧會上的烹飪機器人的烹飪視頻，選擇一種，嘗試寫出其算法。計算機的算法是交由計算機去執行的解決某一問題的明確而有限的步驟或流程。也就是說，算法步驟對于計算機而言必須是明確且可以執行的。例如，某個讓送餐機器人從起點處開始送餐的“走路”算法如下。說說做做1、寫出自己從學校出發抵達貴州省博物館的算法。2、利用手機或計算機中的導航軟件查詢從自己學校出發抵達貴州省博物館的路線。查看導航軟件給出的幾種導航方案，分別寫出這些算法，再從用時、方便程度等方面比較這些算法。知識鏈接—算法編程解決問題通常要經歷分析問題、設計算法、編寫程序，以及調試運行等步驟。其中，設計算法是非常重要的環節。日常生活中，我們常用到各種算法，如刷牙、泡茶等日常事務的完成都離不開算法。在計算機領域，算法通常是指計算機編程中使用的解決問題的有限步驟。設計好算法，通過編程軟件按照算法編寫程序，就可以讓計算機按照算法設計的那樣執行程序，完成人們交給它的任務了。對于現代計算機而言，明確可執行的步驟是一系列事先定義好的操作集合.稱之為指令集，包括存儲和讀取操作及一系列的計算操作，如加法、減法、乘法和除法等。在計算機算法中，最后的呈現結果叫作輸出，算法必須有一個或多個輸出。有些算法可能會需要提供一些準備好的“原材料”，即初始條件，叫作輸入，一個算法可以有零個或多個輸入。計算機算法的特征如表 1-1-1 所示。04用流程圖描述算法上述機器人“走路”的算法是通過自然語言描述的。相對于計算機的編程語言，自然語言廣義地講就是人們日常使用的語言，如漢語、英語。對于簡單的算法，用自然語言描述很容易理解：除了用自然語言描述算法以外，還可以使用流程圖描述算法。流程圖描述算法是指用比較直觀易懂的圖形符號來描述解決問題的過程的方法，其優點是直觀、簡潔、易懂和邏輯關系清晰.用流程圖描述的機器人“走路”算法如圖 1-1-4 所示。說說做做嘗試用流程圖描述從家中到學校的算法。參考“知識鏈接”和圖 1-1-5 用自然語言描述的“求三個數中值最大的數'的算法，畫出流程圖，比較兩種描述方法的優劣。知識鏈接—流程圖流程圖中所使用的圖形符號畫法遵循國家頒布的標準(GB1526-89.IS05807一1985)。這套標準中最基本、最常用的流程圖符號包含以下6種。圖 1-1-4 的流程圖尚未用到判斷框。判斷框可以通過判斷條件，決定流程之后的走向。比如，對于剁椒魚頭最后蒸煮的時間，可由魚頭的重量決定，小于 1.5千克蒸煮 15 分鐘，大于 1.5 千克蒸煮 20分鐘。像這樣需要根據條件來判斷下-流程的步驟的，稱為選擇結構的流程圖，如圖 1-1-6 所示。使用流程圖，可以將像這樣復雜的算法流程控制結構以非常清晰準確的方式漂亮地表達出來。算法流程的控制結構就是算法中不同步驟執行的邏輯順序。像“走路算法”中最樸實自然的自上而下、順序執行的稱為順序結構。而像上述流程圖中，通過判斷條件對算法接下來的步驟做出選擇的，稱為選擇結構，又稱分支結構。選擇結構的流程圖中一定包含一個判斷框。算法有順序、選擇和循環三種結構，用流程圖都可以清晰地描述。例如，由用戶輸入若干個數，求平均值，當輸入的值為0的時候循環終止首先執行一次輸入操作，獲得x的初值，如果x不等于0，則累加 x;再執行輸入操作改變x的值，再次判斷x的值，如果不等于0則繼續累加x; 一直繼續下去直到輸入的值等于0，結束循環，并計算出所有輸入的數的平均值。其算法流程圖如圖 1-1-7所示，是一個循環結構。知識鏈接—算法的描述方法除了使用自然語言和流程圖描述算法以外，算法還有許多其他的描述方法。使用流程圖的好處是自然、清晰、美觀，但當面對一些體量大的算法時，使用流程圖來表示就會顯得臃腫。另外，有些算法的控制結構可能較為復雜，給使用流程圖表示帶來困難。為解決這些問題，在計算機科學中還有其他的描述算法的方法，如狀態機、偽代碼等。例如，圖 1-1-8 為用偽代碼描述的“求三個數中值最大的數”的算法。使用何種方法描述算法，既要考慮到算法描述的簡便性，還要考慮到要描述的算法中最需要呈現的部分是什么，綜合各種因素去選擇合適的表示方法。 05 知識拓展 1、算法介紹視頻。2、什么是算法？3、算法的作用結果是什么？4、算法經常用在什么地方？ 學生之間互相討論在我們日常生活中如何對于日常操作進行步驟分解，這些步驟分解有哪些好處。 學生通過觀看課件和聽老師講解，以及簡單地看老師如何畫算法流程圖。學生通過觀看視頻和自我思考我們生活中什么是算法以及如何運用枚舉。 幫助學生積極融入課堂，提高學生學習積極性。 學生通過邊看邊聽的形式了解算法流程圖的制作以及它的形成過程。讓學生通過視頻思考，進一步加深對課堂所學內容的理解。
布置作業 1、上網了解什么是算法2、上網了解日常生活中有哪些算法運用3、上網了解如何運用算法解決問題 完成作業 培養學生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結 通過了解生活中的算法課程，我們學會了算法在日常生活中的應用，并學習了如何理解和識別這些算法。不僅加深了對算法概念的理解，也認識到了算法在我們周圍的廣泛應用。希望同學們能夠繼續關注生活中的算法，并將所學知識應用到實際生活中去。 分組總結歸納 鍛煉學生的總結能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、從烹飪流程中初識算法二、用流程圖描述算法 學習、記憶及勾畫知識點 明確教學內容及重點和難點
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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