用穷举法设计程序教学设计

《用穷举法设计程序》教学设计

执教教师：佛山市第三中学杨溢执教学校：绵阳南山中学

一、基本情况

本节内容是广东教育出版社出版的普通高中信息技术（选修１）《算法与程序设计》教材第四章第２节《用穷举法设计程序》的教学内容，包括用穷举法求解问题的基本过程、穷举法的基本思路，穷举法中变量的安排，穷举法中穷举方案的选择等。

本节建议使用两个课时来完成。第一课时：穷举法求解问题的基本过程、穷举法的基本思路，穷举法中变量的安排，第二课时：穷举法中穷举方案的选择。而本节课是穷举法的第一课时。

二、教学目标

课程标准中的相关内容：

1、了解穷举法的基本概念及用穷举法设计算法的基本过程。

2、能够根据具体问题的要求，使用穷举法设计算法，编写程序求解问题。

根据课程标准，确定本节课（用穷举法解决问题的基本过程）的教学目标如下：

1、知识与技能

⑴了解穷举法的基本概念及特点

⑵能归纳穷举法穷举的关键。（设置穷举变量、变量变化范围、书写验证条件）

⑶了解穷举法设计程序的基本过程。

⑷能够根据具体问题的要求，使用穷举法思想分析问题，设计算法，编写程序求解问题。

⑸能够根据具体问题的条件，进行算法优化。

2、过程与方法

⑴经历用穷举法求解问题的基本过程。

⑵能通过实际问题的分析、求解过程，尝试归纳出利用穷举法解决问题的思路和方法。

3、情感态度与价值观

⑴在解决问题的过程中进一步培养和提升学生的逻辑思维能力

⑵培养学生算法优化的思想。

⑶了解穷举法在破解密码方面的现实应用，自觉养成保护密码的良好习惯。

三、教材分析

1、本节在主要内容介绍

⑴穷举算法的基本思路：对要解决问题的所有可能情况，一个不漏地进行检查，从中找出符合要

求的答案。

⑵用穷举算法解决问基本过程：

A)分析问题：问题的条件和未知数是什么可以用解析法解决吗适合用穷举法吗

B)算法设计

a.穷举法的基本算法（用循环语句列举穷举变量的穷举范围，用条件语句描述验证条件）

b.穷举算法设计的三个关键：

ⅰ.确定穷举变量：问题涉及哪些因素需进行穷举；

ⅱ.确定穷举范围：问题所涉及的情况有哪些，穷举范围应该如何确定；

ⅲ.验证条件：分析出来的这些情况，需要满足什么条件，才成为问题的答案。

C）根据算法编写程序；

D) 调试运行；

(3）优化穷举，对照题目条件，逐步求精，改善算法（穷举变量的安排、精确穷举范围）。

四、学情分析

⑴教学对象是绵阳南山中学高一/高二年级学生。

⑵学生已经具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。

⑶学生未学习过新课改教材。高二学生学习过非VB语言的基本编程语句，但没有接触过循环嵌套，

也未涉及穷举算法，在编写程序的具体技术，特别是对VB编程工具的具体操作，各基本语句的使用程度未达到课标中学习本节内容的知识准备要求。

五、重点难点分析

教学重点：

⑴穷举法的基本思路；⑵用穷举法的设计程序的基本过程。

教学难点：

⑴能使用穷举法的思想对具体问题进行分析

⑵根据具体问题，合理优化穷举算法，提高效率。

六、教学策略

综合前面对教学目标、教材和学情等的分析，学生并不具备教材设定的知识基础，特别是具体的编程知识，因此穷举法的教学目标的体现将不定位在编写完整的穷举程序，而是确立为以下三点：⑴能用穷举法对具体问题进行分析及算法设计；⑵能根据分析补充完善程序的关键部分；⑶能合理进行穷举优化。

在教学过程中，我们首先以“揭开密码被破解之谜”为主线，引入“穷举法”的概念；通过阅读分析“密码破解”程序，归纳出用程序实现穷举的基本算法及三个关键、了解穷举法求解问题的基本过程，认识穷举法的特点，引导学生提出反“暴力穷举”的策略，同时也为后面的穷举优化打下基础。通过“礼品问题”，体验用穷举法解决问题的全过程，并进行穷举优化。最后总结本节内容，并提出拓展问题，为下节学习穷举方案的选择做铺垫。

同时，加强网页课件的辅助、提示功能，特别是对VB编程工具的具体操作，各基本语句的使用方面，以帮助学生更好地完成学习任务。

六、教学环境

多媒体网络教室、投影仪等。

本节的评价隐含在教学的过程中，主要从两方面来进行：

（1）学生在课堂上与老师的互动，能否经过思考回答老师的问题；

（2）学生的学案中记录的学生的思维过程及学生完成程序的情况。

九、教学反思

1、对教学思路、教学设计的反思

本节内容在课程标准中的相关要求是（1）了解穷举法的基本概念及用穷举法设计算法的基本过程。（2）能够根据具体问题的要求，使用穷举法设计算法，编写程序求解问题。教材采用了一个比较复杂的“种树”问题引入，但学生对这种问题的兴趣不大，而且在数学方面的要求较高，学生第一次接触穷举采用这个例子较难。因此在本节的教学设计上，注重例子的选择，希望以一个结构比较简单、典型的穷举程序来开始学习。因此，本课设计以“揭开密码被破解之谜”为主线，引起学生学习的兴趣，从而引入“穷举法”的概念；通过阅读分析“密码破解”程序，归纳出用穷举算法的基本模式和三个关键，程序实现穷举的基本过程、穷举法的特点，引导学生提出反“暴力穷举”的策略，同时也为后面的穷举优化打下基础。通过“礼品问题”，体验用穷举法解决问题的全过程，并进行穷举优化。通过这样的教学流程使学生能较快接受穷举法的思想、关键，并加以应用，较好达到教学目标。

2、对课堂教学过程的反思

本节课的教学过程总体比较流畅，师生互动较多，学生的合作学习、自主学习能力有所体现，但部分环节的时间掌握不够好，如引导学生提出对应穷举破解的策略、引导学生分析问题等，应做好引导工作，活动的目的性及效率会更高。