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1、算法与程序设计绪言课教案设计江苏省大丰高级中学朱华教案目标1 、知识与技能了解算法与程序设计的研究对象；了解算法与程序设计在日常生活中作用；了解算法与程序设计的基本学法。2 、过程和方法经历由实际问题引出算法与程序设计的作用，体会算法与程序设计与现实生活的联系，体会通过程序来指挥和控制计算机；探求算法的多样性，发展学生多角度解决问题能力；教案方法：实验法、谈话法、讨论法。3 、情感态度与价值观激发学生学习算法与程序设计的兴趣，使学生积极参与，发挥他们的主动性，激发他们的求知欲；认识计算机只是工具，合理的指挥和控制计算机来解决学习和生活中的问题。教案重点与难点1 、教案重点算法与程序设计的概念；
2、让学生体验算法的神奇，认识到计算机只是工具，是靠人用程序来指挥；如何学好算法与程序设计这门课。2 、教案难点算法在程序设计中的地位和作用。教案设计说明本节是算法与程序设计的绪言课。学生在此之前已经进行的信息技术基础课程的学习，已经具有使用大众化信息加工方式解决问题的能力。算法与程序设计是培养学生通过编程加工的方式来解决问题的能力。本节课通过活动让学生了解课程研究的对象；了解程序设计在解决实际问题的作用；激发学生的学习兴趣；了解课程的基本学法。各个活动用精短的过渡语言相连，使彼此顺承自然、融为一体，其间，贯穿了实验观察、现象描述、阅读教材、思考辩论、表达交流等学生活动，通过学生的参与，确立学生的
3、学习主体地位，体现 “民主、平等、对话、协商”的新课程理念。1 / 6教案过程 情景创设 ：课前播放黑客帝国I视频。一、新课导入通过必修课程信息技术基础的学习，我们知道，在信息的获取、加工、交流、管理等活动中，以计算机为核心的信息技术已深入到人类社会的各个领域。我们使用 IE浏览器在网络上检索信息、浏览信息；使用 Word、Excel 等软件加工处理信息；使用 QQ、MSQ交流信息等等。这是我们熟知的一些应用，再比如还有一些不熟悉的，如：四色问题，网格运算。由些可见计算机在我们这个信息社会发挥了非常巨大的作用。计算机为什么具有如此神奇的作用？下面我们来看一个小应用。二、活动一：感受程序的指挥作
4、用 师 ：我们经常需要在网站或软件中输入用户名和密码，你认为怎么设置密码才够安全？ 生活动 ：学生演示用户设置密码程序。用户设置密码时，软件提示用户“你的密码太简单 ”或 “你的密码太短 ”等提示，难道是计算机太聪明吗？ 师演示 ：运行 VB ，显示判断用户密码的程序：If Len(TxtPassword1.Text) 10 ThenMsgBox 你的密码太短 , , 提示信息 ElseIf IsNumeric(TxtPassword1.Text) = True ThenMsgBox 你的密码是纯数学 , , 提示信息 ElseIf Trim(TxtPassword1.Text) Trim(T
5、xtPassword2.Text) ThenMsgBox 两次输入密码不一样 , , 提示信息 End If 师：能否让用户输入密码的长度不能少于20位？ 生讨论 师 ：刚才这密码设置程序是通过程序设计设计出来的。计算机如此的“聪明 ”、 “能干 ”，是靠人用程序指挥的。如何去指挥？需要我们预先设计解决问题的方法和步骤，解决的方法和步骤我们称为算法，设计算法并把算法转化为计算机能够接受和执行指令代码的过程就是程序设计。感受了程序的有趣，我们再来领略一番算法的神奇。 板书 ：程序 指挥计算机运行设计思路：通过密码判断程序的使用，使学生了解计算机是在人的指挥下运行的。让学生在修改代码实践中体验算法
6、与程序设计的有趣。三、活动二：感受算法的神奇 生活动 ：请学生计算两个数的最大公约数，当无法使用心算或笔算时，请学生使用预先编制好的程序1和程序 2计算，并把程序中显示的计算时间填写在下表中。2 / 6图 1 求最大公约数程序求最大公约数12和 188251与 61052134567890和 24程序程序 1程序 2 师：使用计算机程序很快就得到了答案，而且当两个数据相差很大时，程序22比程序21的计算速度还快，导致两个程序运行速度不同可能是什么原因？ 生讨论 师：速度的不同是因为方法不一样，两个程序是老师根据两种算法编制的。求 98与63的最大公约数方法 1：把 98和63以大数减小数，并辗
7、转相减即： 986335633528352872872121714147777 098与63的最大公约数是 7。 生体验 1：求两个正数 84与72的最大公约数。（答案：12， 7步得到）方法 2：解： 9863商： 1 余数： 356335 商： 1 余数： 283528 商： 1 余数： 7287商： 1 余数： 098与63的最大公约数是 7。 生体验 2：求两个正数 84与72的最大公约数。（答案：12， 2步得到） 师：算法二以除法为主，算法一以减法为主，在次数上算法二的次数相对较少，特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。算法的优劣直接决定了计算机的运行时间，例如：在资源
8、勘探工作中，常通过分析卫星得到的遥感图像，获取地下矿藏资源的分布及埋藏量。傅里叶变换是遥感图像处理技术中一种常见的预处理方法，若对1010cm2的图像划一间隔 1m 的划线进行处理，用传统的傅里叶变换算法，需算n2=1016次，百万次的计算机也需算 300年，但是使用快速傅里叶变换算法只需1小时。同学们算一算 300年是 1小时的多少倍？可见具体问题要具体分析，算法是可以优化的，一个好的算法是多么的神奇。3 / 6图 2 卫星遥感图像图3 二维傅里叶变换处理结果 板书 ：算法 程序设计的核心设计思路：在程序设计中，算法是核心，算法的优劣导致程序运行效率的差异。而学生对算法的核心作用没有具体的感
9、知，因此本环节通过公约数问题让学生体验算法的神奇，进行引申出在很多领域中算法对解决实际问题的意义。 师：通过设计程序指挥计算机可以帮助我们解决很多学习和生活中遇到的难题。四、活动三：人与计算机的完美结合3 生活动 ：求方程 xx10 在区间 1， 1.5 内的一个近似解（误差不超过0.001）。 师演示 ：根据算法编制的程序计算得到答案。 师分析 ：老师用了同样的解题方法，编写了程序让y计算机运行，很快就得到了答案。在数学课中或生活中没有办法解决的难题，当人工无法解决时，由人设计算法，利用计算机的高速运算性能，通过程序设计来解决。在日abx常生活中我们还会遇到许许多多这样的难题，我相信只要我们
10、同学肯动脑筋，借助于程序设计这一有效方式，没有图 4函数曲线图什么我们不能解决的问题。设计思路：学生通过已有的数学经验可以得到解题该问题的算法，但却不能计算到精确的结果，学生的认知结构发生冲突，通过算法分析与程序设计，利用计算机可以很快的得到答案，希望能使学生认识到计算机只是一个工具，它必须在人智慧的指挥下才能发挥出巨大的作用。五、活动四：了解课本内容的安排 师生活动 ：阅读教材目录。第一章如何用计算机解决问题让同学们了解计算机解决问题的过程，了解算法的概念及设计方法，体验编程。4 / 6第二章程序 ABC 同学 了解和掌握程序 言 Visual Basic的基本 法格式， 通 VB 把算法
11、化 算机能接受和 行的程序。第三章算法和程序 同学 了解一些 典的算法，模仿借 前人解决 的方法作 自己的知 ， 更好更快解决 打下 的基 。第四章程序 思想和方法 同学 了解程序 中的 构化程序 思想和面向 象的程序 思想，在程序 中少走弯路。第五章 件是如何开 的 同学 了解 件是如何开 的。第六章 合 践 同学 手 行一些 用性 件的开 。 思路：通 教材 ，大致了解教案的基本 构， 后 学 留下 。 师：通 教材目 的 ，我 了解了 程内容的大致安排，我 将一起去探索算法与程序 的奇妙世界，那么我 如何去学好 一 程呢？ 板 ：如何学好六、活 五：探 如何学 算法与程序 师： 学生推荐
12、班 打 球最好的同学， 他介 打球打得好的 。 生活 生： 好基本功基本 作，多 ， 球明星的 作 行模仿，一个人技 再好不一定能 得比 ，需要 略 的研究，依靠 的配合才能 得比 。 生交流 思路： 生交流如何通 打 球引申怎 才能学好程序 程。1、掌握一种程序 言。打 球需要 好基本 作，比如三步上 你不能走步。程序 同 需要掌握一种程序 言的使用，掌握 种 言的基 法和使用 境，因 你需要把你算法与程序 思想 化人机界面和 算机能 接受 行的程序代 。2、多上机 践打 球平 要多 ， 作要改正。同 程序 是一 践性很 的 程，理 代替不了自己的 身体 ，因此，学 程中要做到勤思考、多 手
13、 写程序、多上机 践。 的程序可能会出 ， 于初学者来 ，出 的机会更多，程序的 和 是5 / 6程序设计一个组成部分，调试程序、排除错误的能力，需要在上机实践的锻炼中才能形成。3、要多阅读 “示例 ”程序许多打篮球爱好者喜欢模仿球星的动作，因为球星的动作技巧往往很实用。学习程序设计也可借鉴此经验。VisualBasic 的联机帮助中提供了大量的示例代码，要注意多阅读这些示例程序，从中分析、归纳别人解决问题的一些好的方法，为已所用。另外，平时还要多注意访问网上的一些相关站点，在这些站点中，也有很多示例程序和相关的编程资料。4、要重视算法的设计和分析打篮球一个人的技术再好也不一定能够赢，还需要战
14、略战术的研究及和队友的配合。学习算法与程序设计同样如此，中学阶段接触的问题并不复杂，相应算法也较简单。很多同学看到问题后，往往不认真考虑算法，一开始就把注意力集中到语句和程序的界面上。语言只是工具，算法才是程序设计的灵魂，只要算法正确，就可以用任何一种语言编写程序。七、结束语同学们，今天这节课，是算法与程序设计的入门课。我们体会计算机只是一个工具，它是要靠人的智慧来指挥的，如何指挥？需要依据我们设计的算法、编写的程序来指挥。我们通过同学打球篮球的经验谈了如何去学好这一门课。希望同学们不要把当成一个玩具，我们要让计算机更好的为我们学习和生活服务。课前我们播放 “黑客帝国 ”的视频片断， “黑客帝国 ”影片中，人与计算机之间的斗争就是通过程序进行交锋的。谁将会是最最后的胜利者？当然是人类，因为计算机是人通过程序来控制的。6 / 6