小游戏《达芬奇密码》的密码破译————算法及算法的表示

课例名称小游戏《达芬奇密码》的密码破译
----算法及算法的表示教师姓名曾晶执教学校广东省韶关市
仁化中学教材分析：
本节课选自浙江教育出版社出版的《信息技术基础》，第三章《信息的加工》中第 3.4节《算法及其实现》中的前两节内容算法及算法的表示，课时为一节课45分钟。

本章书主要内容包括：现代信息处理工具--计算机、字处理、表处理、多媒体信息处理、算法及其实现、智能处理。

计算机作为现代处理信息的重要工具，人们可以用计算机应用软件处理问题，如字处理、表处理，也可以直接利用计算机程序解决问题。

本小节的内容，是带领学生走入计算机程序的第一节课，它具有重要的意义，算法是计算机科学的核心，在这部分教学中，旨在培养学生逻辑思维能力，学生学会流程图的绘制，能体验到如何更清晰明确地表达解决问题的方法。

教学对象分析：
教学对象为高一年级学生。

在这节课程之前，学生已经构筑了一定的信息技术知识体系，了解到什么是信息与信息技术，如何利用计算机来获取和评价信息，并且在这些知识积累的同时，逐渐熟悉计算机的基本操作，体验过使用各种计算机软件对信息进行加工的过程。

因此，这个阶段的学生，已经具备了一定的信息素养，可是，通过前面这些内容的学习，学生大多是停留在理解和模仿的阶段，此时已经不满足于学会解决问题的技能，迫切需要掌握解决问题的思路和方法，并且利用计算机，达到解决问题的目标。

学生在这个时期，到了学习信息技术的热衷阶段，之前各个软件的学习过程中，学生领略到了技术的魅力，因此他们更盼望了解，计算机是如何解决这些问题的，如何才能更好地去解决问题。

可是在同一个班上，学生的信息技术水平有层次差距明显，部分学生对于计算机的基本操作掌握得不好，也有部分学生在理解和操作都有很明显的优势，因此，在教学过程中，应该更多地注意分层教学。

教学目标：
（一）知识与技能：（1）了解什么是算法
（2）了解算法的表示方法
（3）会用流程图表示算法
（二）过程与方法：
在本节课程的学习中，让学生体验这样一个学习经历，在游戏中面对一个问题，思考如何解决，找到最优算法，并且思考如何将算法清晰地表达出来，这是一个连续的完整的解决问题的任务和过程。

旨在培养学生逻辑思维能力。

（三）情感态度与价值观：
本节课，是由小游戏作为主线设计的，学生在玩游戏的过程中，能够体会到解决问题的快乐，并且体会，不一样的算法对解决问题的效果的影响，引导学生从游戏本身跳出来，看清问题的本质，培养学生逻辑思维。

同时，在游戏中学生更能参与交流与合作，相互学习和帮助。

教学重点：
算法及算法的优化，流程图的绘制
教学难点：
流程图的绘制
教学手段与策略：
本节课，主要是参考短期的webquest专题探索的模式，以任务--过程--资源--评价这些模块展开，以任务驱动、合作探究的方式进行。

让学生带着任务去玩游戏，启发学生，如何解决这些数字问题，找出最优解决问题的方法，并且想办法把解决问题的方法描述出来。

整节课程是围绕一个问题展开的，即小游戏《达芬奇密码》中的密码如何破译并且表达破译方法。

学生在完成游戏后，要求描述解决问题的方法，教师在此过程中，启发学生如何选择最优的方式去解决问题，并且更清晰地表达解决问题的思路，教会学生用流程图来表达思路。

整节课，教师充当引导者，学生则是作为是体验学习过程的主体。

基于同一班上学生信息技术水平差距较大，本人在所教的班级里面，选拔了八到十名的小老师，他们都是班上计算机水平较高的同学，把他们的位置安排在各个小组中，形成学习小组，在教师日常教学中，辅助教师，帮助其他组员解决问题。

教学环境与资源：
多媒体网络课室，小游戏《达芬奇密码》，课程主要内容的幻灯片，投影仪。

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图与资源准备时间
任务的提出
（一）创设情境：
"今天我们一起玩一个破译密码的游戏，看哪位同学最先破译成功。

"
（二）任务的提出：
"同学们可以相互交流，当游戏过关后，请你们把如何破译密码或如何解决这个问题的过程用文字或图例记录下来。

"
（三）教师引导：
"我们可以借助我们学过的文字处理软件WORD来记录问题解决的过程。

"学生玩游戏；
用WORD记录解决问题的过程。

小组长帮助组员解决基本操作问题。

学生对计算机游戏很热衷，喜欢挑战。

因此利用这款小游戏，让学生在体验游戏的过程中，思考该游戏的实质问题，关键是让学生尝试解决一个问题，思考并总结出解决问题的方法，并且可以表示出来。

学生在游戏中将逐渐找到破解的规律。

该flash小游戏《达芬奇密码》，已经发放到学生机中，此游戏实质上是一个数学问题，求在一定范围内，输入的数值与计算机随机产生的数字是否匹配。

8分钟
探究过程一、什么是算法
（一）学生交流活动：请两位已经完成任务的学生演示其通过游戏的过程，并要求学生展示他记录下的其解决问题的过程与方法。

教师提问：该同学的方法得当吗？其记录的结果能清楚地表达思路么？
（二）教师引导：
（1）什么是算法？算法就是解题方法的精确描述。

算法的表示形式并没有规定的格式，但是其动作的含义应当是明确的。

（2）面对同一个问题，有多种解决问题的方法。

找到最优的方法，也就是找到最优的算法。

面对这个游戏，最优的解决方法是取中间值筛选。

此时问题得到了解决。

（3）举例补充：书中泡茶的例子。

强化最优算法的好处。

（三）布置子任务：
找出解决问题的最优算法后，需要很清晰地表达算法。

请学生再次根据这个最优算法，在WORD中用文字或图表表达算法。

（四）师生交流：
展示学生再次修改的算法的表示，提出有歧义的部分。

二、算法的表示：
（1）教师引导：
算法可以有多种表示形式，如自然语言、流程图和计算机语言。

其中流程图是很形象主观的表示方法。

（2）讲解新课：
展示小游戏的算法流程图。

每个步骤使用动画的形式表现。

介绍流程图的几种常用表示符号。

（3）布置子任务：
请学生用流程图完善小游戏的算法表示，运用到所学习的流程图的常用符号。

教师在旁指导学生。

三、知识拓展：
布置书中的问题思考：农夫搬运狼、山羊、蔬菜的问题。

要求学生设计合理的算法，并且绘制流程图。

学生们基本已经完成游戏并且顺利通过，成就感带动了整个课堂的气氛，在观看两位同学演示过程的同时，课堂形成激烈的讨论，问题聚焦在，最优解决问题的方法。

各小组学生对比自己记录下的解决问题的过程，陷入困难，怎么样才可以将算法表示清楚。

学生再次修改算法的表达，此时思路比较清晰了。

学生听讲，并观看教师展示小游戏的算法流程图。

学生用WORD绘制流程图
设计算法，绘制流程图要通过这个游戏并不困难，可是解决问题的方法就各有不同。

要学生演示并发言，目的在于，引出多种方法对比，让学生思考，哪种方法可以最快解决问题，让学生体会到，筛选最优算法，可以更好地解决问题。

让学生展示其用WORD记录下的解决问题的过程，实际上是要引出下一个重要内容，如何清楚地表示算法，引出流程图的内容。

投影仪的使用
教师用幻灯片展示准备好了的流程图，一步一步将步骤有序的讲解。

目的在于强调算法中每个步骤都是按照一定顺序进行的，缺一不可，次序错了也不行。

强化知识内容，让学生思路更加明确和清晰
这部分内容是对于学有余力的学生，让学生体验，不同内容的问题，算法该如何设计。

在此环节，教师已经发放了该问题算法的流程图给学生进行对比参考。

让学生继续保持思考的热情，更强化了这节课学习的内容。

15分钟
17分钟
教学评价：
学生自我评价表：学生课后评价
算法是否正确流程图步骤是否清晰符号使用出错情况流程图是否美观
教师评价表：学生上交所画流程图到教师机
评分项目得分算法是否合理（20分）是否为较优算法（15分）表述是否清晰（15分）流程图结构是否完整（15）流程图符号使用情况（20）流程图设计是否美观（15）教学反思：
本节课程为一个课时，内容比较多，包括游戏的进行、用自然语言表示算法、用流程图表达算法等，在教学中，需要组织得有条不紊，时间上比较紧凑，因此要求教师在控制学生进度的时候要把握准确，本人在执教过程中，遇到最主要的问题，还是在于学生信息技术水平层次不一，一部分学生能很早领会，可是在流程图有的绘画上，由于要用到WORD软件中的绘图工具，对于WORD的使用不娴熟，因此绘画的时间多于设计的时间，甚至把重点放在了如何绘制图形上面，一部分同学会使用软件，可是比较难领会此例子的算法，结果还是把重点放在了如何绘制图形上面，因此，在上课过程中，应该兼顾到，排除本节课内容之外的障碍，让学生专注于本节课的主要内容。

作者简介：姓名曾晶工作单位广东省韶关市仁化中学性别女出生日期1985年4月29日毕业院校、专业华南师范大学教育信息技术学院 04教育技术学工作简历08年9月进入韶关市仁化中学担任高一信息技术教师。