粤教版(2019)高中信息技术必修一第三章 算法基础(教学设计)
第三章算法基础(单元优秀教学案例)高一信息技术同步教材配套教案练习(粤教版必修1)
本教学案例以现实生活中的问题为导入，引导学生思考如何通过算法解决问题。在教学过程中，我采用问题驱动的教学方法，引导学生通过小组合作、讨论交流等方式，探索算法的基本逻辑结构，并将其应用于实际问题中。同时，我还注重对学生进行算法思维的培养，让他们在学习过程中逐步形成良好的算法素养。
（二）问题导向
本章节的教学策略之二是问题导向。我将以问题为引导，引导学生思考和探索算法的基本概念和逻辑结构。例如，我可以提出一个问题：“算法是什么？”然后引导学生通过小组合作、讨论交流等方式，探索算法的定义和特点。通过问题导向，学生能够主动思考问题，培养他们的问题解决能力和思维能力。
（三）小组合作
本章节的教学策略之三是小组合作。我将将学生分成小组，让他们在小组内合作交流，共同设计和解决问题。例如，我可以给每个小组一个实际问题，让他们通过合作交流，设计一个算法来解决问题。通过小组合作，学生能够培养团队合作的能力，提高他们的沟通能力和协作能力。
（二）讲授新知
在讲授新知时，我会向学生介绍算法的基本概念、特点和分类。我会使用生动的例子和图示来帮助学生理解和记忆。例如，我会用一个图形来表示算法的有穷性、确定性和可输出性。我还会介绍贪心算法、动态规划算法和分治算法等常见的算法分类，并通过具体的例子来说明它们的应用场景。通过讲授新知，学生能够掌握算法的基本概念和分类，为后续的学习打下基础。
3.了解算法的分类，包括贪心算法、动态规划算法、分治算法等。
4.掌握算法的基本逻辑结构，包括顺序结构、选择结构和循环结构。
3.3计算机程序和程序设计语言教学设计-2023—2024学年高中信息技术粤教版(2019)必修1
3.编程规范的重要性
-题目：请简述编程规范的重要性。
答案：编程规范的重要性体现在以下几个方面：提高代码的可读性，使代码更易于维护；统一代码风格，便于团队成员协作；减少编程错误，提高程序的稳定性；遵循最佳实践，提高程序的性能。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
-提供拓展资源：提供与编程相关的拓展资源（如编程挑战网站、在线教程等），供学生进一步学习。
-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。
学生活动：
-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。
在知识方面，学生对于计算机程序和程序设计语言的了解程度不一，部分学生可能曾接触过编程，对编程概念和语法有一定的认识；而部分学生可能对此方面知识几乎为零。因此，在教学过程中，需要针对不同学生的知识水平进行分层教学，既要满足基础较好学生的学习需求，也要帮助基础薄弱的学生打好基础。
在能力方面，学生的逻辑思维能力、创新能力及问题解决能力参差不齐。部分学生逻辑思维清晰，善于发现问题和解决问题；而部分学生可能在这些方面存在一定的不足。针对这一情况，教师在教学过程中应注重培养学生的逻辑思维能力和创新能力，鼓励学生主动探索、发现问题并解决问题。
在教学反思方面，我认为自己在教学方法的选择上做得比较合理，能够根据学生的特点和需求进行调整。在讲解知识点时，我注重结合实例，让学生更容易理解和掌握。同时，通过组织课堂活动和解答学生的疑问，我也在一定程度上提高了他们的学习积极性和参与度。
3.3计算机程序和程序设计语言-粤教版(2019)高中信息技术必修一教案
第三章算法基础3.3计算机程序与程序设计语言课题计算机程序与程序设计语言课时1课时教学目标1、知道什么是计算机程序以及计算机基本组成。
2、了解常见的计算机设计语言。
3、能够灵活的利用计算机程序解决问题。
4、激发学习兴趣，提升信息技术学科素养。
重点与难点重点：计算机程序与程序设计语言难点：程序设计语言辅助手段多媒体，机房广播演示系统教法学法讲授法、任务驱动法，小组合作法，自主探究法。
课前准备课代表同学负责班级分组（4-6人一组）。
教学设计创设情境激趣导入首先通过多媒体广播演示系统呈现一个利用Python语言绘制小猪佩奇的过程。
以此引入本节课的内容——计算机程序与程序设计语言，进而激发学生学习本课程的兴趣。
任务驱动与知识讲授任务一：了解计算机程序。
要求:每个同学，认真阅读课本54页的内容，自主完成下表。
计算机程序定义在《计算机软件保护条例》中这样定义计算机的“程序”：指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。
简而言之，计算机程序就是指计算机可以识别运行的指令集合。
计算机构成运算器、控制器、存储器、输入输出设备任务驱动与知识讲授任务二：计算机程序设计语言思考：同学们，我们要想编写程序必须要有工具，那什么是设计程序的工具呢？计算机程序设计语言计算机程序设计语言是指一组用来定义计算机程序的语法规则。
小组为单位，阅读课本55-57 页内容，总结程序设计语言的发展历程。
（1）机器语言：是由“0”和“1”这样的二进制代码指令组来表示。
每一条机器指令包含两个主要部分：操作（指出计算机应做什么）和被操作的对象（指出处理的数据或它的地址），计算机能直接识别和执行。
（2）汇编语言：使用了一种类似英文缩略词且带有助记性符号的语言，来替代一个特定的指令的二进制串，每条指令都和一条机器指令相对应。
需要一个专门的语言翻译器，负责将程序中的每条语句都翻译成用二进制数表示的机器语言。
《算法基础与程序设计》大单元主题项目教学设计粤教版高中信息技术必修一数据与计算
4.培养学生的计算思维和问题解决能力。
-重难点：运用计算思维分析问题，设计合理的算法解决方案。
（二）教学设想
为了帮助学生克服教学重难点，提高学习效果，我设想以下教学策略和方法：
1.情境导入：以现实生活中的问题为背景，创设有趣的教学情境，激发学生的兴趣和探究欲望。
1.练习内容：设计具有针对性的编程练习题，涵盖本节课所学的知识点，让学生在实际操作中巩固所学。
2.练习形式：个人独立完成，教师巡回指导，针对学生遇到的问题进行解答和指导。
3.练习目的：提高学生的动手能力，培养他们独立解决问题的能力。
（五）总结归纳
1.教师引导学生回顾本节课所学的知识点，总结算法与程序设计的基本方法和技巧。
1.对算法概念的理解不够深入，需要通过具体实例和实际操作来加深理解。
2.程序设计能力参差不齐，部分学生对编程语言和编程环境较为陌生，需要加强实践操作和指导。
3.在逻辑思维和问题解决方面，学生之间存在差异，有的学生可能难以将实际问题抽象为算法模型。
4.学习兴趣和动力方面，学生对新鲜事物充满好奇，但部分学生对编程学习可能存在恐惧心理，需要激发兴趣和自信心。
2.小组讨论题：以小组为单位，讨论以下问题：
-结合生活中的实例，思考算法和程序设计在解决实际问题中的应用。
-分析并讨论编程过程中可能遇到的常见问题及解决方法。
-总结编程规范和技巧，提高代码质量。
通过小组讨论，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
3.算法分析题：分析以下算法，并回答相关问题：
-冒泡排序算法的原理和步骤是什么？
1.编程练习题：根据课堂所学，完成以下编程任务：
-设计一个程序，实现用户输入一个数字，输出该数字的阶乘。
3.2算法及其描述-粤教版(2019)高中信息技术必修一教案
第三章算法基础3.2算法及其描述课题算法及其描述课时1课时教学目标1、掌握算法的定义与基本特征2、了解三种算法的描述方法。
3、了解算法的三种基本结构。
4、激发学习兴趣，提升信息技术学科素养。
重点与难点重点：算法的定义、特征、描述方法、基本结构难点：算法的描述方法与基本结构。
辅助手段多媒体，机房广播演示系统教法学法讲授法、任务驱动法，小组合作法，自主探究法。
课前准备课代表同学负责班级分组（4-6人一组）。
教学设计创设情境激趣导入首先通过多媒体广播演示系统呈现问题：百钱百鸡问题。
现有100钱，公鸡5文钱一只，母鸡3文钱一只，小鸡一文钱3只要求：公鸡、母鸡，小鸡都要有，把100文钱花完，买的鸡的数量正好是100。
问：一共能买多少只公鸡，多少只母鸡，多少只小鸡？以此引入本节课的内容——算法及其描述，进而激发学生学习本课程的兴趣。
任务驱动与知识讲授任务一：算法定义与特征。
要求:每个同学，认真阅读课本48-49页的内容，自主完成下表。
算法定义算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。
通俗地说，算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
算法特征有穷性、确定性、数据输入、数据输出、可行性。
任务二：算法的描述思考：请同学们用语言描述你是如何解决百钱买百鸡问题的？1、用自然语言描述算法用自然语言描述算法，就是用人们日常所用的语言，如：汉语、英语等来描述算法。
任务驱动与知识讲授思考：刚才的语言描述解决百钱买百鸡问题时相对比较乱，有没有更清晰的表达方式？2．用流程图描述算法用流程图描述算法是用程序框图来描述算法的一种表示方法。
思考3：计算机能够帮助我们求解吗？3、用伪代码描述算法用伪代码描述算法就是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。
算法代码一：for cock in range(1,101): # 公鸡for hen in range(1,101): #母鸡for chick in range(1,101): #小鸡if cock * 5 + hen * 3 + chick == 100:if cock + hen + chick * 3 == 100:print("公鸡有%d只\t母鸡有%d只\t小鸡有%d只"%(cock,hen,chick * 3))算法代码二：cock in range(5,101,5): # 公鸡for hen in range(3,101 - cock,3): #母鸡for chick in range(1,101 - cock - hen): #小鸡if cock // 5 + hen // 3 + chick * 3 == 100 and cock + hen + chick == 100:print("公鸡有%d只\t母鸡有%d只\t小鸡有%d只" % (cock // 5, hen // 3, chick * 3))程序运行结果：公鸡有4只母鸡有18只小鸡有78只公鸡有8只母鸡有11只小鸡有81只公鸡有12只母鸡有4只小鸡有84只分析归纳算法三种描述方法的优劣。
3.1体验计算机解决问题的过程粤教版(2019)高中信息技术必修一教学设计
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
3.1体验计算机解决问题的过程粤教版（2019）高中信息技术必修一教学设计
教学内容分析
本节课的主要教学内容为粤教版（2019）高中信息技术必修一第三章“算法与程序设计”中的3.1“体验计算机解决问题的过程”。该内容主要涵盖计算机问题解决的一般步骤，包括问题分析、算法设计、编写程序和调试运行。
（2）案例资源：收集并整理一些经典的计算机解决问题案例，如排序算法、查找算法、递归算法等。通过分析这些案例，学生可以更好地理解算法设计的思路和技巧。
（3）实践项目：为学生提供一些实际的项目案例，如数据分析、图像处理、自然语言处理等。鼓励学生参与项目实践，提高他们运用计算机技术解决问题的能力。
2.拓展建议：
在改进措施方面，我计划在未来的教学中采取以下措施：
1.根据课后问卷和个别交流的结果，调整教学内容和教学方法，以满足学生的个性化需求。例如，针对学生在问题分析和算法设计方面的困难，我可以提供更多的实例和练习，帮助他们更好地理解这些概念。
2.增加课堂互动环节，如小组讨论和合作学习。通过增加互动环节，可以提高学生的参与度和学习兴趣，同时培养他们的合作精神和沟通能力。
在教学过程中，注重引导学生主动探究、合作交流，充分发挥学生的主体作用，使学生在实际操作中培养核心素养，实现知识、技能和情感态度的全面发展。
学习者分析
1.学生已经掌握了相关知识：学生在之前的课程中学习了计算机的基本操作、Python编程语言的基础语法，包括变量、数据类型、基本控制结构（如顺序结构、分支结构、循环结构）等。此外，他们还对算法的概念和简单的算法实例有了初步的认识。
粤教版普通高中信息技术必修1《数据与计算》第三章《算法基础》
粤教版普通高中信息技术必修1《数据与计算》第三章《算法基础》第一节算法概述信息技术的发展与普及使得我们的生活更加便捷高效。
在这背后，算法作为信息技术的核心，扮演着重要的角色。
本章将介绍算法的基础知识，帮助读者更好地理解和应用。
第二节算法的定义算法是解决问题或执行特定任务的一系列步骤的有限序列。
它可以被看作是一种转换关系，将输入转换成输出。
算法应具备以下特性：有穷性、确定性、可行性和有效性。
第三节算法的分类根据问题的性质和解决方法的不同，算法可以分为不同的类型。
常见的算法分类包括搜索算法、排序算法、图算法等。
每种类型的算法都有其独特的特点和应用场景。
第四节算法的分析算法的效率是衡量算法好坏的重要指标之一。
通过对算法进行分析，可以评估其时间复杂度和空间复杂度。
时间复杂度描述了算法运行时间与输入规模的关系，空间复杂度描述了算法所需的额外存储空间。
第五节常用算法的介绍本节将详细介绍一些常用的算法。
其中包括二分查找算法、冒泡排序算法、快速排序算法等。
通过学习这些算法的原理和实现方法，读者可以更好地理解和运用。
第六节算法的设计与实践好的算法设计是提高算法效率的基础。
本节将介绍算法设计的基本思想，包括贪心算法、动态规划算法等。
此外，我们还将探讨算法在实际应用中的一些问题与解决方法。
第七节算法的应用领域算法在信息技术的各个领域都有广泛的应用。
本节将介绍算法在图像处理、人工智能、数据挖掘等领域中的具体应用，展示算法的强大能力和潜在价值。
结语算法作为信息技术的核心，对我们的生活产生了深远的影响。
通过本章的学习，我们不仅了解了算法的基本概念和分类，还学习了常用算法的原理和实现方法。
相信在将来的学习和实践中，我们能够更好地应用算法解决问题，提高工作和生活效率。
3.2 算法及其描述 教学设计 粤教版(2019)高中信息技术必修1
《3.2 算法及其描述》教学设计1 ．课时教材分析本节课的内容选自粤教版信息技术必修一第三章《算法基础》第二节，内容上对第一节进行衔接，针对算法这一概念开展深入学习，同时也作为今后学习编程做好知识铺垫和技能准备，然而算法的概念和理论都比较抽象，如何将这些知识变得通俗易懂，贴近学生生活，使学生能够轻松愉快地接受本节课的知识成为这节课的一个重点。
在教学过程中，设计了“鸡兔同笼”算法探究，从学生的学习生活实例出发，以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以任务驱动为途径，开展自主、协作、探究学习。
2 ．课时学情分析高一学生具备一定的逻辑思维和数学能力，也具有一定的计算机操作基础，但是学生之间计算机知识水平参差不齐，且对于算法和程序是完全陌生的，是零基础的。
因此，本节课从“鸡兔同笼”这一经典的数学问题着手，让学生从简单的案例开始，鼓励学生进行团队协作和自主探究，慢慢深入学习，一步步理解算法的概念及其特征，并学会运用恰当的描述方法和控制结构来表示和设计简单算法。
3 ．课时学习重点算法的概念与特征，算法的描述方法与基本控制结构。
4 ．课时学习难点依据解决问题的需要，设计和表示简单算法，初步形成计算思维习惯。
5 ．开放性学习环境计算机网络机房、多媒体课件、问卷星平台。
6 ．课时学习目标（1）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）通过对具体问题的解决，学会从问题中抽取本质，理解算法的地位和作用。
（3）在分析问题与解决问题中培养学生的计算思维，提升学生的信息素养。
7 ．课时教学过程8 ．课时教学板书设计算法及其描述一、算法的概念及其特征二、算法的描述方法自然语言、流程图、伪代码三、算法的三种基本控制结构顺序结构、选择结构、循环结构9 ．反思性教学改进本节课的教学内容理论性较强，知识点多，学生容易感到枯燥，因此使用了“鸡兔同笼”案例，同时设计了很多探究活动，通过小组合作和自主探究，进行交流、点评、评价，引导学生完成本节课的学习。
3.3算法及其特征-粤教版(2019)高中信息技术必修一教学设计
1. 相关知识：学生在初中阶段已经接触过一些算法的基本概念，如顺序结构、分支结构等。他们对简单的算法描述和分析有一定的了解，但仍需进一步学习。
2. 学习兴趣、能力和学习风格：学生在信息技术课程中通常对实践性较强的内容较感兴趣。在学习能力方面，学生普遍具备良好的逻辑思维能力和问题解决能力。在学习风格上，部分学生喜欢通过自主探究学习，而另一部分学生则更倾向于合作学习。
1. 深化算法概念的理解：通过举例和实际案例，让学生更直观地理解算法的概念，可以通过讨论和思考的方式引导学生深入探讨算法的内涵。
2. 加强算法描述的训练：通过大量的练习和实例，让学生熟悉如何用自然语言、流程图和伪代码等方法描述算法，可以组织学生进行互相评改和讨论，提高描述的准确性。
3. 提高算法分析的能力：结合实际问题，引导学生运用算法分析的方法来解决问题，可以设计一些算法分析的练习题，让学生进行实践和反思，培养他们的分析能力。
（二）存在主要问题
1. 算法概念的理解：部分学生对算法的概念理解不够深入，难以把握算法的特性和重要性。
2. 算法描述的困难：部分学生对于如何用自然语言、流程图和伪代码等方法描述算法感到困惑，不够清晰。
3. 算法分析的应用：学生在算法分析方面缺乏实践经验，难以将理论知识应用到实际问题的解决中。
（三）改进措施
（3）对于讨论题，关注学生是否能够结合实际情况，思考和阐述评估和选择算法的方法。对于存在问题的作业，要求学生进一步思考和阐述，并提供相关的实际例子。
内容逻辑关系
- 算法的定义和特点
- 算法的输入和输出
- 算法的有穷性和确定性
2. 算法的特性
- 算法的输入和输出特性
- 算法的有穷性和确定性特性
3. 算法描述方法
粤教版(2019)高中信息技术必修一第三章 算法基础 (课件)
探究计算机解决问 题的算法
设计从A市到B市耗 时最少旅行路线的算 法。
算法的概念与特征。 算法描述方法。
理解和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。
了解计算机解决问 题的程序
编写求解从A市到B 市耗时最少旅行路线 问题的程序。
计算机程序。
描述程序是基语言产生与发展的过
程序设计语言的产生与发展。
第三章 算法基础
3.1.1 人工解决问题的过程
问题：找出从A市经B1市到B市耗时最少的旅行路线。
3.1体验计算机解决问题的过程
M1
A
M7
N1
B1
B
N9
第三章 算法基础
3.1体验计算机解决问题的过程
探究活动
体验
体验人工解决问题
分析题解决步骤： 1．用穷举法列出从A市经B1市的各
班次的耗时，及相应可中转的B1市到B市 的各班次的等待时长及行程耗时；
3.1体验计算机解决问题的过程
步骤1：启动PythonIDLE集成开发环境 步骤2：执行“file”菜单中的“open”命令，选择打开程序“从A市到B市耗时最少的旅行 路线问题的程序”（教材学习资源包“第三章\课本素材\程序3-1”） 步骤3：执行“run”菜单中的“run module”命令 步骤4：观察程序运行结果
第三章 算法基础
根据“项目活动评价表”，对项目范 例的学习过程和学习成果在小组或班 级上进行交流，开展项目学习活动评 价。
项目范例-设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案
做中学、学中创、创中乐
同学从真实世界中选择自己感兴趣的主题开展项目学习活动
第三章 算法基础
项目范例-设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案
粤教版(2019)高中信息技术必修一第三章 算法基础(教学设计)
第三章算法基础教学设计一、项目简介二、课程标准及目标分析（一）课程标准及教材分析1. 本章对应课标的内容要求从生活实例出发，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. 本章对应的学业要求A-3：掌握数字化学习的方法。
（信息意识、数字化学习与创新）A-4：能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。
（信息意识、数字化学习与创新）A-6：能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现。
（信息社会责任、计算思维）A-8：在数据分析的基础上，完成分析报告。
（信息社会责任、计算思维）A-9：依据解决问题的需要，设计和表示简单算法。
（计算思维）3. 本章的地位和作用本章是《数据与计算》的第三章，也是学习第四章、选择性必修模块《数据管理与分析》、选修模块《算法初步》的基础知识与技能准备。
本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，让学生理解算法的概念与特征，能够运用算法描述和三种基本控制结构合理表示算法。
（二）学科核心素养信息意识：针对特定的信息问题，自觉、主动地比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略。
根据不同受众的特征，能选择恰当的方式进行有效的交流。
依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息。
主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
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。
运用基本算法设计解决问题的方案。
数字化学习与创新：针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品。
在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。
信息社会责任：在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入信息社会中。
（三）目标分析1. 项目目标本章通过“设计从A 市到B 市最佳的旅行路线方案”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生体验计算机解决问题的过程，理解和概述算法的概念与特征，能够运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点，从而将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养达成，完成项目学习目标。
第三章算法基础(单元教学设计)高一信息技术同步教材配套教案练习(粤教版必修1)
三、教学重念和三要素，能够运用不同的描述方法表达算法。
4.思考题：结合自己的生活经验，列举至少3个可以用算法解决的问题，并简要描述解决思路。
5.阅读拓展：查阅资料，了解其他常用的排序算法（如冒泡排序、快速排序等），分析它们的原理和优缺点，并尝试用所学的编程语言实现。
作业要求：
1.作业需独立完成，不得抄袭他人成果。
2.提交的代码需注重编程规范，命名清晰，添加必要的注释。
2.逻辑推理能力：算法设计过程中，学生需要运用逻辑推理能力分析问题、设计解决方案，这对他们的逻辑思维提出了更高要求。
3.编程实践能力：算法的实现需要编程实践，学生需要在理论学习的基础上，动手编写程序，将算法转化为可执行的代码。
4.团队协作能力：在解决实际问题时，学生需要学会与他人合作，共同分析问题、设计算法，这要求他们具备良好的沟通与协作能力。
2.掌握顺序结构、选择结构、循环结构等基本控制结构的算法设计方法。
3.理解并分析算法的时间复杂度和空间复杂度，能够对简单算法进行优化。
4.运用所学的编程语言实现算法，解决实际问题。
难点解析：
（1）算法的抽象性：算法的抽象性是学生理解的难点，需要通过具体案例和实际操作，帮助学生逐步建立起对算法的直观认识。
3.小组合作的作业，需明确分工，每个成员都要参与讨论和编程。
4.思考题和阅读拓展作业，需以书面形式提交，要求字迹工整，表述清晰。
3.引出本章主题“算法基础”，强调算法在解决问题中的重要性。
（二）讲授新知（500字）
3.2算法及其描述教学教学设计2023—2024学年粤教版高中信息技术(2019)必修1
1.理解算法的概念及其在解决问题中的应用。
2.掌握算法的描述方法，包括自然语言描述、流程图描述和伪代码描述。
3.能够运用不同的描述方法对简单算法进行描述。
三、教学内容
1.算法概念的引入：通过生活中的实例，让学生感受算法在解决问题中的重要性。
2.算法描述方法的学习：
a.自然语言描述：用通俗易懂的语言描述算法的步骤。
3.学生自我评价
-自我反思：学生对学习过程进行自我反思，评估自己的学习效果和不足之处。
-学习计划：学生制定学习计划，明确自己的学习目标和学习方法，提高学习效率。
-学习成果展示：学生通过展示自己的学习成果，如编写算法程序、绘制流程图等，展示自己的学习成果。
4.家长评价
-家长参与：家长参与学生的学习过程，了解学生的学习情况，提供必要的支持和鼓励。
教学总结：
总体来说，本节课的教学效果较好。学生对算法的基本概念有了初步的了解，对不同描述方法的应用也有了一定的掌握。在案例分析环节，学生积极参与讨论，提出了一些有见地的观点，显示出他们对于算法应用的思考。然而，在课堂实践环节，部分学生表现出一定的困难，尤其是在将所学算法描述方法应用于实际问题解决时。这表明我在教学过程中，需要进一步加强学生的实践操作和应用能力的培养。
-常见的时间复杂度和空间复杂度分析方法有：递归分析、迭代分析、主定理等。
6.算法设计策略
-贪心算法：每一步选择都采取在当前状态下最好或最优的选择，不从整体最优上加以考虑。
-动态规划：将复杂问题分解为简单子问题，并通过求解子问题来构造原问题的解。
-分治算法：将一个复杂问题分解成两个或更多的相同或相似的子问题，再将子问题分成更小的子问题，直到最后子问题可以简单的直接求解，原问题的解即子问题的解的合并。
粤教版2019信息技术必修1第三章算法基础
3
中小规模集 成电路
1964年到1970年
4
大规模及超 大规模集成 电路
1970年至今
计算机的组成
输入设备 鼠标、键盘等
冯诺伊曼：存储程序控制原理
读取数据
中央处理器 CPU
返回数据
内存 RAM、ROM等
控制
输出设备 显示器、打印机等
外存 硬盘、光盘等
存储器
控制执行指令 传输程序或数据
• RAM&ROM
伪代码 号来描述算法。
练习
• 1.算法就是解决问题的方法
• 2.算法是指解决某一问题的特定的、有限的求解步骤
• 3.对算法概念描述正确的是________。 • A.算法是指解决某一问题的方法和步骤 • B.流程图是描述算法唯一的方法 • C.算法是指为解决问题而采用的计算方法 • D.对于每个问题来说都有固定、唯一的算法
必修1 数据与计算
算法基础
第三章
01 体验计算机解决问题的 过程
02 算法及其描述
03 计算机程序与程序设计
语言
章节 目录
CONTENTS
算法及其描述
PART ONE 过河问题
有一点个击牧此羊处添人加带标着题 一头羊,一只狼和一颗大白菜准备过河,他
找到标一题数只字等很都可小以通的过点船击和,重每新输次入进只能带一样东西过去,可是如果让狼 行更改，顶部“开始”面板中可以对字体、
计算机解决问题的过程
1
分析问题
2
设计算法
3
编写程序
4
调试运行程 序
PART THREE 总结
在有限步骤内求解某一问题所 使用的一组定义明确的规则。
确定性、有穷性、可行性、 数据输入、数据输出
粤教版(2019)必修一 3.2《算法及其描述》
3.2算法及其描述
引言
《数据与计算》模块包括“数据与信息”“数据处理与应用” “算法与程序实现”三部分内容。
本节内容要求同学们了解算法的三种描述方式和三种基本结构， 继而根据解决问题的需要，设计和表示简单算法。
回顾一下： 计算机解决问题的过程
分析问题——可采用建立数学模型的方式使问题变得更明确、 易理解。
伪代码
闰年问题：给定一个 四位数的年份，判断它 是否为闰年。 算法分析： 判断闰年的条件是：如 果该年份能被4整除但不 能被100整除，或者能被 400整除，则该年为闰年。
输入年份→y IF y能被4整除 THEN
IF y 不能被100整除 THEN 输出“是闰年”
ELSE IF y 能被400整除
x+y+z=100 5x+3y+z/3=100
数学分析
x、y、z为正整数，且z是3的倍数， 由于鸡和钱的总数都是100，可以 确定x、y、z的取值范围：
1)x的取值范围为1-20 2)y的取值范围为1-33 3)z的取值范围为1-100(实际上 3-99间隔为3) 对于这个问题我们可以用穷举的 方法，遍历x、y、z的所有可能组 合， 最后得到问题的解。
设计算法——数学模型确定了应该“做什么”，接下来就要 为它寻找一个“如何做”的算法。
编写程序——用一种计算机能接受的程序设计语言来描述问 题求解的算法。
调试程序——查找和改正程序中存在的错误，使程序能顺利 地执行，得出正确结果。
算法：解决问题的方法和步骤
算法通俗点说，就是计算机解题的过程。在这个过程中，无 论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法。前 者是推理实现的算法，后者是操作实现的算法。
算法及其描述++课件—2024学年高中信息技术粤教版(2019)必修1
（1）顺序结构
（2）选择结构
（3）循环结构
高中信息技术必修1第三章《算法基础》
三、新知探究
n
活动四：用伪代码描述算法
在学习任务单中，找到两种算法对应的伪代码。 查看Python程序，思考伪代码描述算法和计算机程序的区别。
高中信息技术必修1第三章《算法基础》
三、新知探究
n
活动五：三种算法描述方法的比较
算 法的概念
算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。
通俗地说，算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动 作或指令的有穷集合。
高中信息技术必修1第三章《算法基础》
一、情境导入
算法的特征
数据输入
第一步：人和羊过河，人返回，留下羊； 第二步：人和狼过河，人和羊返回，留下狼； 第三步：人和菜过河，人返回，留下菜； 第四步：人和羊过河，则全部都过了河。
n
活动二：用流程图描述算法
对照自然语言描述算法，转化为流程图描述算法，你可以吗？ 查看课本P50页中流程图的基本图形及其功能。 尝试画出“鸡兔同笼”算法的两种流程图。
高中信息技术必修1第三章《算法基础》
三、新知探究
活动三：算法的三种基本控制结构
找出右侧流程图算法中的以下结构(看结构稍 有不同要学会变通）
一、情境导入
过河方案
第一步：人和羊过河，人返回，留下羊； 第二步：人和狼过河，人和羊返回，留下狼； 第三步：人和菜过河，人返回，留下菜； 第四步：人和羊过河，则全部都过了河。
这就是算法 ！
用四个步骤解决了人、羊、狼、菜的过河问题， 且每一步都有明确的操作步骤。
高中信息技术必修1第三章《算法基础》
一、情境导入
第三章算法的基础知识教学设计高中信息技术必修1数据与计算教学设计(粤教版)
5.强化小组合作学习，通过团队协作解决复杂问题，培养学生的沟通能力和团队合作精神。
-设想活动：小组合作完成一个综合性的编程任务，如设计一个小游戏，要求组内分工明确，共同完成算法设计和编程。
6.结合信息技术课程的特点，定期进行课堂讨论和分享，促进学生之间的知识交流和思维碰撞。
第三章算法的基础知识教学设计高中信息技术必修1数据与计算教学设计（粤教版）
一、教学目标
（一）知识与技能
本章旨在让学生掌握算法的基础知识，理解算法的概念、特性以及其在计算机解决问题中的作用。通过学习，学生应能够：
1.理解算法的概念，明确算法是计算机解决问题的基础。
2.掌握算法的基本特性，包括确定性、有限性、可行性、输入输出性等。
1.分组活动：学生分成小组，针对教师提供的案例或问题进行讨论。
2.讨论内容：分析案例中算法的应用，讨论如何用流程图或伪代码描述算法，以及如何评估算法性能。
3.教师指导：教师在各组间巡回指导，解答学生的疑问，引导学生深入思考算法相关知识。
（四）课堂练习
1.练习设计：教师设计具有代表性的编程练习题，涵盖本章所学算法知识。
3.学会使用流程图、伪代码等工具表达算法，提高算法描述能力。
4.掌握常见算法类型，如顺序结构、选择结构、循环结构等，并能运用到实际问题中。
5.能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度，评估算法的优劣。
（二）过程与方法
本章通过案例教学、任务驱动等方法，引导学生学习算法基础知识，培养解决问题的能力。在学习过程中，学生将：
2.提问引导：教师提问：“这些产品是如何实现如此复杂的功能的？它们的核心是什么？”通过这些问题引导学生思考算法在其中的作用。
3.2算法及其描述教学设计2023—2024学年高中信息技术粤教版(2019)必修1
3.学习算法描述的方法：介绍自然语言描述、流程图描述和伪代码描述等三种常见的算法描述方法，并学会运用这些方法对简单算法进行描述。
4.培养问题解决能力：通过实例分析，让学生学会运用算法思维解决问题，提高学生的逻辑思维和创新能力。
-编程实践：编写程序实现算法，验证正确性
反思改进措施
（一）教学特色创新
1.实践教学：通过编程实践，让学生在动手操作中理解和掌握算法概念和描述方法，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
2.小组合作：采用小组合作学习的方式，鼓励学生互相讨论、交流，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.案例分析：结合生活中的实际案例，引导学生运用算法思维解决问题，提高学生的信息意识和计算思维。
针对本节课的教学内容，结合学生的认知特点和信息技术学科的实践性，选择以下教学方法：
①讲授法：在讲解算法概念、特点和描述方法时，采用讲授法，清晰地传达知识点，为学生搭建算法的基本框架。
②案例研究法：通过分析典型案例，让学生了解算法在实际问题中的应用，提高学生的信息意识。
③小组讨论法：在课堂活动中设置小组讨论环节，鼓励学生互相交流、分享，培养学生的团队合作意识和计算思维。
2.算法描述方法
-重点知识点：自然语言描述、流程图描述、伪代码描述
-词句：自然语言描述是使用日常语言来描述算法；流程图描述是使用图形符号来表示算法的步骤；伪代码描述是使用类似编程语言的语法来描述算法
3.问题解决与算法应用
-重点知识点：问题解决、算法应用、编程实践
-词句：问题解决是运用算法思维来解决实际问题；算法应用是将算法应用于实际问题中；编程实践是通过编写程序来实现算法，验证算法的正确性
计算机程序与程序设计语言 课件—-2024学年粤教版(2019)高中信息技术必修1
第三章 算法基础
新知探究
对比分析两段求两个大整数的最大公约数的程序 归纳：一个高质量的程序，应具备哪些条件？
#公约数1.py a=int(input("a=")) b=int(input("b=")) if a<b:
a,b = b,a r=1 while r != 0:
r=a%b a=b b=r print(a)
3、Python语言属于什么语言？
4、第一代计算机语言属于什么语言？Leabharlann （ A） （ A） （C）
（A ）
A、机器语言
B、汇编语言
C、高级语言
第三章 算法基础
随堂练习
计算机5大基本部件是___________？ 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备
THANKS
#公约数2.py m=int(input("m=")) n=int(input("n=")) for i in range(n,1,-1):
if (m%i==0)and(n%i==0):
print (i) break
第三章 算法基础
新知探究
一个高质量程序应具备的条件
1．便于检查、修正、移植和维护。 2．程序具有良好的结构，逻辑清晰、可读性强。 3．结果必须正确，且在精度和其他各方面均满足要求。 4．程序运行时间尽可能短，同时尽可能合理地使用内存。
简而言之，计算机程序就是指计算机可以识别运行的指令集合。
第三章 算法基础
新知探究——计算机的基本组成
计算机的五大组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
程序 数据
请 求 信 号
输入 设备
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第三章算法基础教学设计一、项目简介二、课程标准及目标分析（一）课程标准及教材分析1. 本章对应课标的内容要求从生活实例出发，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. 本章对应的学业要求A-3：掌握数字化学习的方法。
（信息意识、数字化学习与创新）A-4：能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。
（信息意识、数字化学习与创新）A-6：能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现。
（信息社会责任、计算思维）A-8：在数据分析的基础上，完成分析报告。
（信息社会责任、计算思维）A-9：依据解决问题的需要，设计和表示简单算法。
（计算思维）3. 本章的地位和作用本章是《数据与计算》的第三章，也是学习第四章、选择性必修模块《数据管理与分析》、选修模块《算法初步》的基础知识与技能准备。
本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，让学生理解算法的概念与特征，能够运用算法描述和三种基本控制结构合理表示算法。
（二）学科核心素养信息意识：针对特定的信息问题，自觉、主动地比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略。
根据不同受众的特征，能选择恰当的方式进行有效的交流。
依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息。
主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
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。
运用基本算法设计解决问题的方案。
数字化学习与创新：针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品。
在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。
信息社会责任：在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入信息社会中。
（三）目标分析1. 项目目标本章通过“设计从A 市到B 市最佳的旅行路线方案”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生体验计算机解决问题的过程，理解和概述算法的概念与特征，能够运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点，从而将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养达成，完成项目学习目标。
2. 学业目标（1）针对特定的信息问题，自觉、主动地比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略。
（信息意识1）（2）根据不同受众的特征，能选择恰当的方式进行有效的交流。
（信息意识1）（3）依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息。
（信息意识1）（4）主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
（信息意识1）（5）针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。
（计算思维1）（6）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。
（计算思维1）（7）运用基本算法设计解决问题的方案。
（计算思维1）（8）针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品。
（数字化学习与创新1）（9）在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。
（数字化学习与创新1）（10）在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入信息社会中。
（信息社会责任1）✧重点：（1）计算机解决问题的过程。
（2）算法的特征与描述方法。
（3）程序设计语言的产生与发展。
✧难点：（1）计算机解决问题的过程。
（2）算法的描述方法。
三、学情分析学生经过前面两章的学习，对项目式学习的过程和方法有所了解，具有一定的数字化学习能力、一定的信息加工处理能力和数据分析处理能力。
然而，对于编写计算机程序解决问题的相关知识了解不多，大部分同学处于零起点状态。
结合新课程内容标准，在教学中要紧紧围绕学科核心素养，以项目方式整合课堂教学，重构教学组织方式，充份利用教材和数字化环境、资源，引导学生在数字化学习的过程中，领悟数字化环境对个人发展的影响，养成终身学习的习惯。
四、教学方法和策略创设基于生活需求的活动情境，组织学生在分析和解决问题的过程中探究编制计算机程序解决问题的过程和方法，通过小组项目的自主、协作、探究学习，完成算法、计算机语言和程序设计相关知识的了解。
五、资源列表六、学习活动流程七、学习活动设计（2）规划设计：制订项目学习的学习规划;（3）探究活动与项目实施：通过探究活动了解计算机解决问题的过程、算法和算法的描述、计算机程序与程序设计语言，设计问题的算法并运用适当的方法描述算法流程;项目选题项目规划探究活动项目实施通过学习，对小组项目问题进行分析和思考，了解计算机解决问题的过程，通过课程教学资源体验用计算机程序求解最少耗时旅行路线的方案，填写《项目学习活动记录表》“探究活动项目实施”栏目中的“活动1”的内容。
活动2：通过观察、学习和实践尝试，了解算法及其描述方法，完成小组项目问题的算法设计及其描述教师活动引导学生观察和分析课本中数学方程解的算法步骤，了解算法的概念，引导学生分组研究和交流三种常用算法描述方法，提供学习资源，并指导学生用流程图描述出欧几里得算法流程，引导学生完成相应项目问题的算法设计和描述。
项目实施成果交流各小组运用数字化学习工具将完成的项目成果，在小组或班级上进行展示与交流，共享创造、分享快乐。
活动评价各小组根据项目选题、拟订的项目方案、实施情况以及所形成的项目成果，利用“作品评价量规”及教科书附录2的“项目活动评价表”，开展项目学习活动评价。
八、学习成果“设计从A 市到B 市的最优旅行路线方案”可视化报告九、评价方案（一）评价时间线（二）评价工具评价方法/工具评价的过程和目标 项目范例报告用于整个活动，主要作用是为学生项目实施和作品制作提供示范和引领。
（见附件1） 项目学习活动记录表用于整个学习活动，主要作用是指导学生开展项目学习活动，明确项目学习内容，记录学习过程及阶段性成果。
（见附件2） 作品评价量规 使用量规项目来帮助学生创作高品质的作品，确保达到项目预期。
同时用量规为同伴的作品提供反馈。
教师使用量规来评价。
（见附件3）项目活动评价表 对整个项目学习过程中各环节，学科核心素养达成的情况进行评价。
（见教科书附录2）十、项目实施说明（一）关于课时分配项目范例报告项目学习活动记录表 项目范例报告 项目学习活动记录表 项目活动评价表 作品评价量规 项目选题 项目规划 活动评价 项目活动评价表 作品评价量规 成果交流 项目实施 项目范例报告 项目学习活动记录表 项目范例报告 项目学习活动记录表 探究活动建议课时分配如下：第1课时：范例学习、项目选题与项目规划、探究活动（活动1）第2课时：探究活动（活动2）、项目实施第3课时：项目探究（活动3）、项目实施、成果交流、活动评价（二）关于项目范例本章教师通过“设计从A市到B市的最少耗时旅行路线方案”项目范例，引导学生学习“算法基础”。
（三）关于项目选题围绕本章项目学习活动大主题“设计从A 市到B 市最佳的旅行路线方案”，根据生活中常见的最佳旅行路线方案，细化项目学习活动的主题，组织学生开展学习。
（1）设计从A 市到B 市耗时最少的旅行路线方案；（2）设计从A 市到B 市交通费最少的旅行路线方案；（3）设计从A 市到B 市路程最短的旅行路线方案；（4）在不超预算的情况下，设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案；（5）自拟……（四）关于探究活动“探究活动”对应项目范例的主题，串联知识点，学生在学习范例的同时自选项目主题，结合范例学习，完成自选主题的项目探究活动。
“探究活动”的设计，使得学生在做项目的过程中学习知识、建构知识。
教师提供记录表单和学习资源对学生的自主探究给予帮助和支持，以提高学生的学习效率和维持学生的学习兴趣。
十一、附件附件1：项目范例可视化报告从A市到B市耗时最少的旅行路线方案设计报告一、引言数据在信息社会中具有重要价值，掌握数据处理的基本方法与技能具有重要意义。
随着数据的快速增长，人工方式处理海量数据的效率正变得低下，因此掌握利用计算机和算法更高效地分析和解决问题的方法在计算机科学界的作用日益凸显。
二、设计目的中国桥、中国路、中国车、中国港、中国网，一个个奇迹般建造起来的工程，让人民切切实实感受到生活的便捷、美好和幸福。
截至2017年10月，中国高速公路里程13.1万千米，位居世界第一，2020 年将达15万千米；高铁里程2.2万千米，位居世界第一；城市轨道交通4153千米，位居世界第一；光缆线路3041万千米，位居世界第一；世界前10的斜拉桥，中国占7座；世界前10的悬索桥，中国占6座；港口吞吐量世界前10名中国占7席。
当从A市到B市没有直达的交通工具时，人们可以利用铁路公司、汽车客运公司和航空公司公布的信息，设计出最佳的旅行路线。
体验计算机解决问题的过程，理解和概述算法的概念与特征，学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点。
三、需求分析和功能描述1.需求分析需求由以下三部分构成：（1）体验人工与计算机解决问题的过程。
（2）探究计算机解决问题的算法。
（3）了解计算机解决问题的程序。
2.功能描述（1）设计从A市到B市耗时最少旅行路线的问题分析。
（2）设计从A市到B市耗时最少旅行路线的算法。
（3）编写求解从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的程序。
四、设计工具和方法利用思维导图工具和“头脑风暴”的方法组建团队、明确任务；采用搜索技术，实施探究。
五、设计步骤与过程1.设计从A市到B市耗时最少旅行路线的问题分析我们从铁路公司、各航空公司和汽车客运公司网站得知，直达B市的交通工具只有火车和汽车两种，出发地有B1，B2，…，Bk市（没有A市），从A市出发到B1，B2，…，Bk市的交通工具有飞机、火车和汽车三种，这样从A市经B1，B2，…，Bk市到B市的交通情况如右图所示。
由于从A市到B1，B2，…，Bk市有不同的交通工具，每一种交通工具又有不同的班次，因此从A市出发到中转城市B1，B2，…，B k 市就有M1、M2，…，Mk种班次。
同样，从中转城市B1，B2，…，Bk市到B市也有不同的交通工具，每一种交通工具有不同的班次，因此从中转城市B1，B2，…，Bk市到B市就有N1，N2，…，Nk种班次。
于是从A市经B1，B 2，…，Bk市到B市的交通班车（班机）数共有：S=M1×N1+M2×N2+…+Mk×Nk寻找从A市到B市耗时最少的旅行路线问题就转化为在S种联运班次中找到一种耗时最少的联运班次。