高中信息技术_算法的概念及描述教学设计学情分析教材分析课后反思

《2.1算法的概念及描述》教学设计
课程标准与教学目标
适应的课程标准：
1.6从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。

所针对的教材内容：2.1算法的概念及描述
教室环境：有教学控制软件的多媒体机房
课时：1课时
教学目标：
·能从生活和学习中发现实际问题中的算法，并结合实际问题理解算法的内涵和外延。

·通过对生活实例的分析和描述，体会概要方法和算法的区别，通过正反例对比分析，理解算法的特征和三要素。

·初步能用自然语言和流程图描述简单算法，了解算法描述的常见方式和各自特点。

所指向的核心素养：
·信息意识：培养学生根据解决问题的需要获取、加工、表达、交流信息的自觉性。

·计算思维：学生根据抽象问题特征，建立结构模型，对数据进行分析和组织。

·数字化学习与创新：能够识别数字化学习环境的优势和局限，适应数字化学习环境。

学习活动设计（1课时）
教学
环节
教师活动学生活动设计意图
情景导入PPT出示实践体验一：将柱子A上的3个盘子，移动到柱子
C上。

规则:
1.移动时，在小圆盘上不能放大圆盘。

2.在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘。

师：上课一开始，先请大家玩一个小游戏—汉诺塔。

请学生
讲述问题解决的方案。

师出示步骤：
①将小黄块移到C
②将中蓝块移到B
③将小黄块移到B
④将大红块移到C
⑤将小黄块移到A
⑥将中蓝块移到C
⑦将小黄块移到C
师：像这样，将解决问题的方法描述出来，就是今天要学习
的算法。

（由此导入新课）
生：积极参
与讨论，动
手实践，发
表观点，说
出解决的
办法。

生：明确今
天要学习
的课程内
容
运用学生
感兴趣的
事物，激
发学生的
学习兴
趣。

教学
环节
教师活动学生活动设计意图
新课讲授（一）算法的概念
师：一讲到算法，大家脑海中想到的与之相关的学科是什
么？
师：我们生活中的算法除了数学外，还有很多。

我们一起
来看一下生活中哪些是算法。

PPT出示生活中的算法：
师：生活中的算法很多，究竟什么是算法？
请同学们阅读课本39页，找一下算法的概念，用一句话
来描述算法。

（请同学回答古代、广义、计算机领域算法
的概念。

）
所谓“算法”就是解决问题或完成任务的一系列步骤。

（二）算法的特征
师：课本上对算法还进行了更为详细的描述，请大家用一
分钟时间阅读书本40页，找出算法的特征。

（请一位同学
回答）
师：根据学生回答进行总结，并出示与特征相关的算法范
例供学生分析判断。

（演示两个程序，学生体会特征4和5）
师：面对同一个问题，通常有很多解决问题的方法和步骤，
我们一般尽可能采用简单省时的和步骤最少的方法来解
决问题。

师明确：算法的优化的重要性。

（三）算法的描述和要素
1、用自然语言
利用课堂一开始的实践体验活动，细致分析算法，介绍自
然语言描述算法设计。

生：数学
生：查找书本
相关知识，与
教师探讨算
法的概念。

生：思考和分
析范例，领会
算法的特征。

调动学生对
生活的认识
和体会，融
入对算法的
学习和理
解。

引导学生将
感性认识提
升为理性认
知
新课讲授优点：通俗易懂。

缺点：通常所用的文字为了精确的表达意思会比较冗长繁
琐，容易出现“歧义”。

范例：我们班小丁对小张说数学老师叫他去办公室。

师：老师到底叫谁去办公室？
2、流程图
PPT呈现几张算法的流程图。

师：这种表示方法相对于自然语言，优点是什么？
优点：形象直观。

是程序员经常用来描述算法的工具，流
程图用图框及流程线来表示算法，简洁易懂。

师：流程图是用一些图形符号表示规定的操作，并用带箭
头的流线连接这些图形符号，表示操作进行方向。

师：根据PPT呈现的算法流程图符号，学生自主学习
例（师生共同分析）：
用流程图描述“输入两个不同的正整数，输出其中
值最大的数”的算法。

PPT呈现实践体验2
尝试使用自然语言和流程图描述空调自动调温的算法。

师：与学生共同分析，将其中的流程图不规范的地方进行
着重讲解。

生：分步骤讨
论和分析，会
运用自然语
言设计实例
的算法。

生：结合课本
和flash动
画，学习各种
框图的作用
并记忆。

生：跟随老
师的思路对
该问题的算
法分析其流
程图。

生：分组讨
论，积极探
索、分析，尝
试使用自然
语言和流程
图描述该问
题的算法。

对实例进行
初步算法设
计，自然语
言易于理
解，为后续
其他抽象描
述方法作铺
垫。

主要让学生
对比学习，
加深对各类
算法设计描
述方法的认
识，培养学
生设计算法
的能力。

新课讲授3.伪代码
指的是一种比较直观简洁的、符号接近计算机程序代码的
算法描述方式。

优点：描述的算法更加紧凑简练，便于进一步转化为相应
的计算机程序。

如：
4、计算机程序设计语言
师：无论是自然语言描述的算法，还是流程图或者伪代码
描述的算法，计算机都无法理解并执行。

引出计算机程序
设计语言
优点：计算机能识别
师：介绍常见的计算机编程语言，并明确课堂需要学习的
语言为Python语言。

PPT呈现刚刚流程图中的例题的代码语言，并分析。

生：结合流程
图与教师的
讲解，积极分
析指令语句
含义。

简单理
解计算机语
言的一般格
式。

引导学生掌
握计算机语
言，以自然
语言描述实
例为基础，
进一步运用
计算机语言
描述，提高
学生对算法
的理解。

（五）算法的要素
师：ppt展示实践体验三：分别使用自然语言和流程图描述空调自动调温的算法
师：与学生共同分析，引出算法的三要素：数据、运算、控制转移。

生：阅读课本，积极讨论，完成练习。

随堂检测问卷星完成随堂检测。

生：作答。

检验学生掌握情况。

师：对错题进行讲解和分析
生：完成检测检验学生对
知识的掌握
程度。

课
堂
小
结
师：今天学了什么？
师：根据学生回答进行补充。

生：回忆所学
并回答，后根
据教师PPT梳
理知识
先让学生主
动回忆本课
学习的知
识，后从学
生的回答中
了解容易遗
忘的知识点
并进行补
充。

《算法的概念及描述》学情分析
本课的授课对象为必修一《数据与计算》的学生，从知识储备角度来看学生已经具有一定的获取和分析信息的能力，对算法在生产生
活中的应用有一些朴素的认知，但尚未上升到理论高度；能初步使用自然语言表述算法，但是尚未接触过流程图和伪代码等其他描述算法的方法；从技能基础来看大部分学生掌握了简单的数字化学习工具的使用，比如文本编辑工具和画图工具等，但也不能排除有个别学生这方面的基础非常薄弱，从而可能影响到学生在活动中对数字化工具的选择。

《算法的概念及描述》效果分析
本课通过让学生完成一个简单任务，自然进入课堂，让学生体验算法的概念，从而对算法有初步感性认识。

先后举的例子，分别属于“算数”问题，生活中的算法问题和计算机科学领域的算法问题，以便顺利过渡到算法的内涵和外延变化的分析。

有了对实际案例的对比分析后，学生对算法有了初步感性认识，趁热打铁，让学生根据教材内容归纳总结算法的内涵和外延，从而实现知识的内化。

算法的特征较为抽象，不宜直接向学生灌输相关知识，而是通过对实际案例的对比分析，引导学生自主阅读教材内容，加深对算法特征和算法三要素的理解。

由于自然语言的描述形式和现实情境比较接近，学生比较容易掌握。

而流程图学生是第一次接触，学生初次尝试会出现各种错误。

所以通过小组讨论和及时评价等形式去引导学生逐渐掌握正确的描述方法。

本节课的教学目标基本达成，在动手实践方面有待加强。

《2.1算法的概念及描述》教材分析
《算法的概念及描述》是浙江教育出版社出版的必修1 《数据
与计算》第二章算法与问题解决的第二节。

本节内容主要讲述了算法的定义、特征、要素及算法描述的常见方式。

从本质上说，算法是信息系统的灵魂。

任何信息系统的自动运行都是计算机程序控制的结果，而计算机程序只是算法的一种描述方式。

因此，深刻理解算法的概念与特征，正确描述解决问题的算法，已经成为学生养成计算思维过程中一个重要的内容和环节。

本节课通过设置真实情境，引导学生发现生活中可用计算机解决的问题，能主动根据问题模型确定合适的算法，并对算法进行正确性评估；通过组织学生进行小组讨论与合作学习，培养学生互帮互助，共享信息的意识。

帮助学生在熟悉的情境中理解算法的概念、特征、要素等基本知识，培养学生运用形式化方法描述问题，分析界定问题、对问题抽象建模，再选择合适的控制结构设计描述算法。

引导学生体验从项目到问题再到算法的思维历程，提炼项目实施的步骤与方法，提升学生的计算思维。

通过创设数字化学习环境，鼓励学生根据实际解决问题的需要，使用思维导图和PPT等数字化工具开展自主学习和协同工作，并能在解决问题的过程中提出新的算法思想，提升数字化学习与创新素养。

《算法的概念及其描述》评测练习
1、下面关于算法的描述，正确的是（）
A.一个算法只能有一个输入
B.算法只能用框图来表示
C.一个算法的执行步骤可以是无限的
D.一个完整的算法，不管用什么方法来表示，都至少有一个输出结果
2、下面不属于算法描述方式的是（）
A.自然语言
B.机器语言
C.计算机语言
D.流程图
3、下面不属于算法要素的是（）
A.数据
B.运算
C.控制转移
D.程序
4、将两位同学的身高放入变量a和b中，比较这两个变量的大小，最后把其中较大的数放到变量c中并输出，流程图如图所示。

①中应填（）
A.a<b
B.a>b
C.a=b
D.a!=b
5、某算法流程图如下所示:当输入a和b的值分别为3、6时，该算法的输出结果为（）
A. 3
B. 6
C. 8
D. 9
《算法的概念及描述》课后反思
本课一定要抓住这节课的重点，算法的概念和流程图描述算法。

对于三种结构只做简单的描述。

算法的概念的概括一定要精确，让学生简单明白。

讲授法一定要生动，多穿插生活中的一些例子，以提高学生的兴趣，同时语言一定要生动。

同时多用些提问的形式，提高师生的互动性。

不足之处是在讲解算法的流程图时会涉及到后面的学习内容，学生理解上有困难，下次可考虑将后面的“变量、常量、函数”等相关的内容提前来上，为学习算法打好基础，也使三种结构的学习过程更为流畅。

《现代信息处理工具-计算机》课标分析
1.课程标准内容要求:
1.6从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。

2.核心素养要求:
信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。

计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。

数字化学习与创新：掌握数字化学习系统，学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。

信息社会责任：具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则；对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。