資源簡介

教學設計
課例名稱 2.2 算法的概念及描述
學段學科 高中 信息技術 教材版本 人教中圖版2019第1版
章節 第二章 第二節 年級 高一
核心素養 目標 經歷用自然語言、流程圖、偽代碼等方法描述算法的過程，體驗在用計算機解決問題中，不同的算法會產生不同的運行效率（計算思維）。 選用恰當的描述方法和控制結構表示簡單算法，增強用算法解決問題的意識（信息意識）。 3、關注算法設計的意義（信息社會責任）。
教學重難點 1、教學重點: 經歷用自然語言、流程圖、偽代碼等方法描述算法的過程。 2、教學難點: 通過設計算法掌握算法在解決問題中的地位和作用。
教材分析 在運用計算機解決問題的過程中，算法設計是一個重要環節，不同的算法會產生不同的運行效果。面對迅猛的科學技術，算法已經和我們的生活密不可分。 本節以智力游戲和現實問題入手，介紹算法的概念、算法的特征、算法的描述。選用現實生活案例是讓學生經歷用自然語言、流程圖、偽代碼等方法描述算法的過程；用經典項目體驗算法的設計的意義及文化價值。
教學策略 本節從探究活動入手，經歷分析問題，設計和描述算法，通過“探究——思考——歸納——比較——交流”等教學環節開展教學。 充分利用項目活動，創設學習情境，引導學生關注算法在社會生活中的應用，激發學習熱情。
教學 環節 教師活動 學生活動 設計 意圖
分析現實問題 1.通過智力小游戲和生活案例，拉開本節教學的序幕。 2.引導學生尋找生活中在算法應用的例子，強化算法概念。 探究一：學生完成 Flash智力游戲 探究二：開動腦筋，解決身邊事。 某一餐館門口海報上寫著“不要錢的午餐”， 規則如下：在三個月內，來賓必須湊夠五個人，五人每次來就餐必須按照不同的順序坐，直到把所有可能的順序都坐一遍，以后來吃飯就可永遠免費 。于是有人想，這太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友參加這項活動，可是，吃了十次之后，還沒有吃上免費午餐，這是怎么回事呢？ 算法已經滲透到了人們生活、娛樂、學習等方方面面，讓學生在有趣、有疑、有思、有情下開展學習。
新課講解 通過演示文稿介紹： 認識算法 算法特征 算法描述 1、思考為什么學習算法。 2、了解算法在解決問題中的作用 3、體驗算法的奧妙，并將所學知識應用到解決實際問題中去。 明確學習目標，為下一環節學生進行自主學習打基礎。
解決問題 引導學生經歷用自然語言、流程圖、偽代碼等方法描述算法的過程 助力學生選用恰當的描述方法和控制結構表示簡單算法。 1、以上述“天下真有不要錢的午餐”為項目，進行探究，小組協作建構算法。 重點是用流程圖表示： 2、算法描述方式的比較，歸納總結各種算法的形式優點與不足。 啟發學生對現實問題進行有針對性思考，培養學生運用計算機解決實際問題的意識，關注算法在生活中的應用。
探究協作 問題一、： 我國南北朝時的重要數學著作《孫子算經》有這樣 一個問題：今有物不知其數：三三數之余二，五五數之余三，七七數之余二，問物幾何 問題二： 在上述問題基礎上再加深。求整除3余1、整除5余2、整除7余4、整除13余6、 整除17余8的最小自然數。 探究一： 1、分析問題，找出已知和未知、列出已知和未知的關系，及人工算術解題步驟（后附表1）。 2、構建流程圖算法 3、用偽代碼描述： x=1 while not(x % 3==2 and x% 5==3 and x % 7==2): x=x+1 print(“滿足條件的數是:”,x) 體會項目中的文化價值，以及算法的思想掌握算法在問題解決中的地位和作用
閱讀拓展 引導學生了解更多的知識，構建網絡學習平臺。 學生充分利用網絡，查找相關內容 1、網上搜索“算法的歷史”相關資料。 2、程序語言的發展。 機器語言 匯編語言 高級語言 3、網上搜索“程序設計語言產生背后的故事”相關資料。 通過知識的延伸，促使學生將知識內化，并進一步感受本節課知識的地位與作用。
附：
表1
分析問題（找出已知和未知、列出已知和未知的關系） 人工算術解題步驟
有物不知其數 X 三三數之剩二 X÷3=y1余2 五五數之剩三 X÷5=y2余3 七七數之剩二 X÷7=y3余2 問物幾何？ X 令 X 為1 如果X整除3余1，X整除5余2， X整除7余4， X整除13余6， X整除17余8，則記下這個 X。 令X 為 x+1 如果算出，則結束;否則跳轉 。 寫出答案。(共25張PPT)
第一節
算法的概念及描述
算法與程序設計
目 錄
CONTENTS
認識算法
描述算法
深入探究 完成任務
分析現實問題
一
二
三
四
一
分析現實問題
一
分析現實問題
有三個秀才和三個妖怪過河，只有一條能裝下兩位的船，在渡河過程中，兩岸邊妖怪的人數如大于秀才的人數，秀才就會被吃掉。請找出安全的渡河方法，寫一寫你的渡河方案。
探究一：讓學生完成智力游戲
一
分析現實問題
蘊涵了這樣一個核心思想：給出所有可能的都考慮到的搜索規則，經過有限次的操作，一定能得到最終結果，這就是計算的思維方法。
天下真的有“不要錢的午餐”嗎？

某一餐館門口海報上寫著“不要錢的午餐”， 規則如下：在三個月內，來賓必須湊夠五個人，五人每次來就餐必須按照不同的順序坐，直到把所有可能的順序都坐一遍，以后來吃飯就可永遠免費 。于是有人想，這太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友參加這項活動，可是，吃了十次之后，還沒有吃上免費午餐，這是怎么回事呢？
探究二
二
認識算法
二
為什么學習算法
智能時代，算法已經廣泛應用于各領域，許多專家通過分析行業的運行規律，界定問題，有針對性地建立模型，設計算法，并應用信息技術實現模型，從而創造出新產品，創生出新的產業，例：在網絡環境下實現“互聯網+單車”，催生出“共享單車”這個新產業，解決短距離出行不便問題。
認識算法
二
算法概念
算法是在有限步驟內求解某一問題所使用的一組定義明確的規則。
通俗地說，算法是計算機求解某一問題的方法，是能被機械地執行的動作或指令的有窮集合。
認識算法
四
認識算法
一個算法一般要求有0個或多個輸入,來描述運算對象的初始情況。
一個算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工后的結果。
指算法必須能在執行有限個步驟之后終止,也就是算法步驟不能是無限的。
算法中的每一步操作都是可以執行的,或者都可以分解成計算機可執行的基本操作。
算法的每個步驟都具有確定的含義,讀者在理解時不會產生二義性。
有窮性
03
可行性
04
有輸出
02
有輸入
01
確定性
05
算法的特征
三
描述算法
三
算法描述的三種方法
自然語言
通俗易懂，但缺乏直觀性和簡潔性，并且容易產生歧義
流程圖
偽代碼
以Visual Basic、C++、 python 等語言實現， 是介于自然語言和計算機語言之間的文字。
程序框 名稱 功能
開始結束 算法的開始和
結束
輸入輸出 輸入和輸出信息
處理 計算與賦值
判斷 條件判斷
流程線 算法中的流向
三
描述算法
解決問題
天下真的有“不要錢的午餐”嗎？

某一餐館門口海報上寫著“不要錢的午餐”， 規則如下：在三個月內，來賓必須湊夠五個人，五人每次來就餐必須在這張圓桌按照不同的順序坐，直到把所有可能的順序都坐一遍，以后來吃飯就可永遠免費 。于是有人想，這太容易了，于是他就叫上自己的朋友參加這項活動，可是，吃了十次之后，還沒有吃上免費午餐，這是怎么回事呢？
四
自然語言描述
1
天下真的有“不要錢的午餐”嗎？
①第一個座位５個人都有坐的機會
②第二個座位只有４個人中的任一個有坐的機會
（一個人不能同時坐兩個座位）
③第三個座位只有３個人中的任一個有坐的機會
④第四個座位只有２個人中的任一個有坐的機會
⑤第五個座位只有１個人有坐的機會
⑥計算：５×４×３×２×１＝１２０
⑦得出結論：需要吃１２０次才有可能吃上免費午餐。
描述算法
四
流程圖
2
天下真的有“不要錢的午餐”嗎？
開始
輸出結果 s
條件
i<=5
處理 S=s*i
結束
定義變量 i , s，賦初值
N
Y
i=i+i
四
流程圖
偽代碼
2
天下真的有“不要錢的午餐”嗎？
開始
輸出結果 s
條件
i<=5
處理 S=s*i
結束
定義變量 i , s，賦初值
N
Y
i=i+i
Print （”需要吃多少次能免費：”, s, "次”)
i=1
s = 1
While i<=5:
s = s * i
i = i+1
三
描述算法
偽代碼
3
偽代碼
3
偽代碼的目的是使被描述的算法可以容易地以任何一種編程語言(python，C，Java等)實現。
三
描述算法
算法描述方式 優勢 不足
自然語言
流程圖
偽代碼
算法描述方式的比較
四
深入探究 完成任務
四
深入探究 完成任務
思考1：
我國南北朝時的重要數學著作《孫子算經》有這樣
一個問題：今有物不知其數：三三數之余二，五五數之
余三，七七數之余二，問物幾何
四
深入探究 完成任務
分析問題（找出已知和未知、列出已各和未知的關系） 人工算術解題步驟
有物不知其數 X 三三數之剩二 X÷3=y1余2 五五數之剩三 X÷5=y2余3 七七數之剩二 X÷7=y3余2 問物幾何？ X
解題步驟1:
三人同行七十稀 2×70=140
五樹梅花廿一支 3×21=63
七子團圓正半月 2×15=30
140+63+30=233
解題步驟2:
除百零五使得知 233÷105=2余23
（3×5×7=105）
結果：此物為23
四
深入探究 完成任務
開始
X被3、5、7、整除后余數為2、3、2
X+1 X
輸出X
結束
Y
N
1 X
四
開始
X被3、5、7、整除后余數為2、3、2
X+1 X
輸出X
結束
Y
N
1 X
x=1
While not(x % 3==2 and x% 5==3 and x % 7==2):
print （“滿足條件的數是:” ， x）
%是求余運算符
x=x+1
四
思考2：
請同學們再思考：
求整除3余1、整除5余2、整除7余4、整除13余6、
整除17余8的最小自然數。
分析問題（找出已知和未知、列出已各和未知的關系） 寫出解題步驟
設所求的數為X, 則應滿足：
X 整除3余1
X 整除5余2
X 整除7余4
X 整除13余6
X 整除17余8
令 X 為1
如果X整除3余1，X整除5余2， X整除7余4， X整除13余6， X整除17余8，則記下這個 X。
令X 為 x+1
如果算出，則結束;否則跳轉 。
寫出答案。
四
深入探究 完成任務
在“互聯網+”這個最好的時代，發展的步伐是無法阻擋的，我們所能做的是掌握一些有用的算法，用理性精神來面對現實，抓住智能時代的機遇，而不是回避它、否定它和阻止它。未來的社會，屬于那些具有創意的人，屬于那些理性的人，屬于那些懂得在生活中運用計算思維的人。
THANK YOU!2.2算法的概念與描述
練 習 題
一、選擇題
1、（單選）下列問題不能用算法描述的是（ ）
A.找出所有能被3整除的自然數
B.輸入身高體重，判斷體型情況
C.找出1000個整數中的最大值與最小值
D.將十進制數64轉換為對應的二進制數
2.（單選）計算機能直接識別的算法表示形式是____。
A.自然語言 B.流程圖
C.計算機語言 D.偽代碼
3.（單選）在算法描述幾種方法中容易產生二義性的是（）
A.自然語言 B.流程圖
C.計算機語言 D.偽代碼
4（多選）下列關于算法說法正確的是（ ）
A.利用計算機解決問題的過程一般是：分析問題、計算算法、編寫代碼、運行程序
B.算法可以用自然語言、流程圖或偽代碼描述
C.算法的步驟必須是有限的
D.算法就是計算的方法
二、判斷
1、程序算法中至少有一個輸入項。
2.解決同樣一個問題，算法不管怎樣設計，寫出的程序運行出結果的時間效率都是一樣的。
3.一個算法有0個或多個輸出。
4．一個算法是對某個問題而設計的求解的有限步驟，可以用各種計算機程序設計語言寫成多種程序。
5、程序設計中的算法其實就是能在計算機上解決問題的方法和步驟。
答案：
一、D C A ABC
二、（錯）（錯）(錯) (對) （對）

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