2019-2020年小学信息技术第三册下 第9课 算法的概念1教案 泰山版.doc

2019-2020年小学信息技术第三册下 第9课 算法的概念1教案 泰山版课题第9课 算法的概念教学目标1.初步理解算法思想，掌握并理解算法的概念和描述方法。2.学会算法的优化原理。3. 培养同学们的探索精神和学习兴趣。重点掌握并理解算法的概念和描述方法难点算法的优化原理教 学 过 程教 师 活 动学 生 活 动一、导入:谈话：同学们，你们都从电视上看到过赛马比赛吗？在我国古代司马迁编写的史记中有这么一则故事：有一天，齐王要田忌和他赛马，规定每个人从自己的上、中、下三等马中各选一匹来赛；并规定，每有一匹马来比赛；并约定，每有一匹马取胜可获千两黄金，每有一匹马落后要付千两黄金。当时，齐王的每一等次的马比田忌同样等次的马都要强，因而，如果田忌用自己的上等马与齐王的上等马比，用自己的中等马与齐王的中等马比，用自己的下等马与齐王的下等马比，则田忌要输三次，因而要输黄金三千两。但是结果，田忌没有输，反而赢了一千两黄金。这是怎么回事呢？原来，在赛马之前，田忌的谋士孙膑给他出了一个主意，让田忌用自己的下等马去与齐王的上等马比，用自己的上等马与齐王的中等马比，用自己的中等马与齐王的下等马比。田忌的下等马当然会输，但是上等马和中等马都赢了。因而田忌不仅没有输掉黄金三千两，还赢了黄金一千两。 上面这则故事表明，在有双方参加的竞赛或斗争中，策略是很重要的，采用的策略适当，就有可能在似乎一定会失败的情况下取得胜利。那么，在计算机处理问题的过程中，有没有“策略”呢？答案是有的，计算机科学把解决问题的方法叫做“算法”。在计算机科学中，上述的“策略”其实就是一种优化的“算法”。二、算法的概念：同学们在小学中都学过“曹冲称象”的故事吧！谁能给大家描述一下“曹冲称象”的故事呀？当时年仅6岁的曹冲用一个极其简单的方法就解决了许多大人都无法解决的问题，给我们留下了深刻的印象。曹冲的这种方法，也是一种“策略”，在计算机科学上，也是一种优化了的“算法”。那么什么是“算法”呢？算法可以简单地理解成解决问题的方法。在计算机科学中，算法是很重要的概念，它指明了问题的处理、求解过程，是对给定问题解决方案的准确而完整的描述。同学们读一下课文中的例子，你还能举出几个算法的例子吗？为了把算法更加正确、清晰、简洁地表达出来，人们采用了以下方法，分别是自然语言、流程图、程序设计语言等。三、自然语言描述算法：哪个同学能用语言描述一下曹冲称象的步骤呀？曹冲称象的方法叫做“等效替代法”，用自然语言描述他的算法就是：第一步：把大象牵到船上，在水面处的船身上做一个记号。第二步：牵走大象，再往船上装石块，使船下沉到原记号处为止。 第三步：称出这些石块的总重量，就可以知道大象的重量了。 用自然语言描述算法一般比较容易理解，但语句往往比较冗长，容易产生二义性。例如“小明对小亮说他的作业本掉在地板上了”这句话，我们既可认为“小明的作业本掉在地板上了”，也可以认为“小亮的作业本掉在地板上了”。 四、流程图描述算法：流程图是人们经常用来描述算法的工具，它是用规定式样的图形、指向线和文字说明组合起来表示算法的。流程图和优点是直观、清晰、易懂，便于检查、修改和交流。展示课件：用流程图表示：712岁儿童的标准参考体重五、算法的优化： 算法是解决问题的关键，是程序设计的灵魂。从田忌赛马中我们可以看出不同的算法有优劣之分。如何更有效、更快速、更准确地解决问题，是算法优化所要考虑的事情。同学们阅读一下我们著名数学家华罗庚爷爷在统筹方法一文中，给出的几种“烧水泡茶”的算法，并讨论各种算法的优缺点。试一试：用自然语言描述出下列过程的最优算法： 早晨起床，刷牙，洗脸、整理书包，熬稀饭，吃饭。六、加油站：算法的五个特征：1.每个算法都有零个或多个原始数据输入，即给定计算的初值。2.一个算法至少有一个有效的信息输出，也就是问题求解的结果。3.算法的计算规则及相应的计算步骤必须惟一、确定。4.算法的每一步骤都是可以在有限的时间内完成的操作5.一个算法必须保证在执行有限步骤之后结束。 七、问题口袋：通过本节课的学习，你学会了哪些知识？还存在什么疑惑？八、大显身手：请用流程图给出判断一个整数是否为奇数的算法。农夫、狼、山羊和蔬菜过河问题。一个农夫带着一条狼、一头山羊和一篮蔬菜过河，但只有一条小船，并且每次只能让农夫带一样东西过河。农夫在场的情况下一切相安无事，一旦农夫不在，狼会吃羊，羊会吃蔬菜。问聪明的农夫如何解决过河问题。通过教师谈话并展示“田忌赛马”课件，激发学生的学习兴趣，并引出本节课的学习内容。通过教师的介绍学生理解算法的概念，并举一反三，举出几个算法的例子，不要求学生举的例子一定是最优化的算法。学生通过教师的动画演示进一步观察了解曹冲称象方法。理解自然语言描述法的优缺点。在学生熟练掌握流程图的描述方法并通过自己的参与提高学生的学习兴趣。指导学生阅读课文，理解算法的优化，并通过做一个小练习加深理解。指导学生阅读理解算法的五个特征。附送：2019-2020年小学信息技术第三册下 第9课 算法的概念2教案 泰山版教学目标：1.使同学们初步理解算法思想，掌握算法的概念和描述方法。2. 使同学们了解算法在我们日常生活中的运用，知道算法在计算机科学中的重要性。3. 培养同学们的探索精神和学习兴趣。教学重点难点：使学生理解算法的概念，并感受实际生活中算法的作用。教学准备：多媒体课件教学方法：教师教，重在引导；学生学，重在自主。教学过程：一、谈话导入：讲述田忌赛马的故事：有一天，齐王要田忌和他赛马，规定每个人从自己的上、中、下三等马中各选一匹来赛；并规定，每有一匹马来比赛；并约定，每有一匹马取胜可获千两黄金，每有一匹马落后要付千两黄金。 当时，齐王的每一等次的马比田忌同样等次的马都要强，因而，如果田忌用自己的上等马与齐王的上等马比，用自己的中等马与齐王的中等马比，用自己的下等马与齐王的下等马比，则田忌要输三次，因而要输黄金三千两。但是结果，田忌没有输，反而赢了一千两黄金。这是怎么回事呢？原来，在赛马之前，田忌的谋士孙膑给他出了一个主意，让田忌用自己的下等马去与齐王的上等马比，用自己的上等马与齐王的中等马比，用自己的中等马与齐王的下等马比。田忌的下等马当然会输，但是上等马和中等马都赢了。因而田忌不仅没有输掉黄金三千两，还赢了黄金一千两。向学生说明孙膑使用的策略其实际就是一种优化的算法。向学生说明在计算机科学中，算法的重要性，揭示主题算法的初步思想。二、教学新课：1.算法的概念：算法可以简单理解成解决问题的方法。在计算机科学中，算法是很重要的概念。它指明了问题的处理、求解过程，是对给定问题解决方案的准确而完整的描述。其实，我们做任何事情都有相应的算法。例如，电视机的操作说明，就是使用电视机的算法;航模的安装步骤示意图，就是制作航模的算法。把算法交给计算机执行是一件很复杂的事情，其中最大的障碍就是人类自己的交流不畅和人机之间的语言不通。为了更好地合作，人们需要把算法正确、清晰、简洁地表达出来。自然语言(汉语、英语等)、流程图、程序设计语言等都可以用来描述算法。简单讲述把算法交给计算机执行的一般步骤。人们通常用自然语言、流程图、程序设计语言来描述算法。2.自然语言描述算法：曹冲称象的方法用自然语言描述是怎样的呢？曹冲称象的办法是:把大象牵到一条大船上，船就要沉下去一些，在船身离开水的地方画一条线;把大象赶上岸，船又会浮起来一些，再把石头一筐一筐地抬到船上，等船下沉到画线的地方为止;然后把石头一筐一筐称过，这些石头的总重就是大象的重量。其实，曹冲称象的办法叫做“等效替代法”，用自然语言描述他称象的算法就是:第一步:把大象牵到大船上，在水面处的船身上做一个记号；第二步:牵走大象，再往船上装石块，使船下沉到原记号处为止；第三步:称出这些石块的总重量，就可知道大象的重量了。自然语言描述算法有二义性。用自然语言描述算法一般比较容易理解，但语句往往比较冗长，容易产生二义性。例如，对“小明对小亮说他的作业本掉在地板上了”这句话，我们既可认为“小明的作业本掉在地板上了”，也可以认为“小亮的作业本掉在地板上了”。3.流程图描述算法：流程图是人们经常用来描述算法的工具，他用规定样式的图形、指向线和文字组合起来表示算法。流程图的优点是直观、清晰、易懂、便于检查、修改和交流。简单介绍流程图的基本图形和流程图的例子。4.算法的优化：算法是解决问题的关键，是程序设计的灵魂。使学生感受华罗庚的统筹方法中“烧水泡茶”的算法优化。算法是解决问题的关键，是程序设计的灵魂。从田忌赛马中我们可以看出不同的算法有优劣之分。如何更有效、更快速、更准确地解决问题。是算法优化所要考虑的事情。数学家华罗庚爷爷在统筹方法一文中，给出了“烧水泡茶”的几种算法。比如，想泡壶茶喝。当时的情况是:开水没有;水壶要洗，茶壶、茶杯要洗;火生起来了，茶叶也有了，怎么办?办法甲:洗好水壶，海上凉水，放在火上;在等待水开的时间里，洗茶壶，洗茶杯，拿茶叶;等水开了，泡茶喝。办法乙:先做好准备工作，洗水壶，洗茶壶、茶杯，拿茶叶;一切就绪，灌水烧水;坐待水开了泡茶喝。办法丙:洗净水壶，谁上凉水，放在火上，坐待水开;水开了之后，急急忙忙找茶叶，洗茶壶、茶杯，泡茶喝。哪一种办法省时间?我们能一眼看出第一种办法好，后两种办法都“窝”了工。三、大显身手：小组讨论完成，看看哪个小组的算法最优化。四、课堂总结：今天你学到了什么？