《秦九韶算法》优质课比赛说课教案(配有相应PPT课件,见“教学课件”文件夹内)
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秦九韶算法说案
一、教材分析
1、教材地位与作用
算法是数学的重要组成部分,是计算机理论和技术的基础.随着现代信息技术的飞速发展,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养,新课标已将算法列为高中数学的必修内容,是培养学生逻辑思维的有力工具。而算法教学必须通过案例进行,教材通过《秦九韶算法》案例,有效地帮助学生在学习算法的基础知识后进一步体会算法的特点,有条理地、清晰地表达算法,并了解中国古代数学对世界数学发展的贡献,培养学生的爱国主义精神。因此本节课在教材中具有及其重要的地位和作用。
2、教学目标
(1)知识目标:以秦九韶算法为载体进一步体会算法的特点及基本思想。(2)能力目标:经历设计算法解决问题的全过程,提高逻辑思维能力,发展有条理的思考与数学表达能力。
(3)情感目标:了解中国古代数学对世界数学发展的贡献。培养严谨的科学
态度和勇于探索、敢于创新的精神。
3、重点难点
重点:理解秦九韶算法的基本思想,感受算法在解决实际问题中的作用
难点:用循环结构表示算法步骤
4、教学方法设计
启发、诱导、点拨、探究式教学方法
创设问题情境,采用问题驱动,层层递进,从特殊到一般启发学生对秦九韶算法思想进行抽象、概括。让学生体会到对问题的探究,从而形成认知的过程,建立和发展学生的分析模式、应用模式、建构模式与鉴赏模式的能力,以达到新课标的要求。
二、教学过程
(一)秦九韶算法的概念
1、引入:(两张图片)
设计意图:通过图片点明课题,激发学生的学习兴趣,了解中国古代数学
对世界数学发展的贡献,培养学生的爱国主义情操。
2、出示学习目标:
设计意图:明确学习目标。
3、创设问题情境:
思考1 怎样求多项式5432()254367f x x x x x x =--+-+当x=5时的
值?你所采用的方法共用了几次乘法和几次加法?
组织形式:学生自主探究,举手回答。
教师引导:观察运算次数的不同。(大屏幕展示两种常见算法)
点拨:特别是对计算机而言,做一次乘法所用时间要比做一次加法所用时间要
多得多。因此所用乘法的次数越少,计算越高效。
设计意图:学生在自己操作的过程中认识问题本身及其算法,体会算法的
有效性,培养学生提高计算效率的意识。
思考2 能否探索更有效的算法,来解决5432()254367
f x x x x x x =--+-+当x=5时的值呢?
教师引导学生观察多项式的特征,对多项式进行分析、改写(多媒体演示),根
据改写的“塔式图”,如何求多项式的值。
设计意图: 提高学生观察能力,为秦九韶算法的提出做好铺垫。
根据分析,整理算法过程,考察运算次数,体会此种算法的高效性。
点明此种算法就是求多项式值的优秀算法--------秦九韶算法
思考3 对于一个一般多项式1110()n n n n f x a x a x a x a --=++⋅⋅⋅++
(1)如何对多项式进行改写?
(2)改写后的最后结果是什么?
(3)当给定x 的值后,如何求多项式的值?
(4)在求多项式的值的过程中一共计算了几个式子,每个式子都是几次式?
(5)经过改写最终达到了怎样的效果?
学生自主探究,合作交流,教师启发点拨,通过上述问题层层铺垫,使得秦九
韶算法这一过程性定义的给出水到渠成。
4、秦九韶算法的概念:(大屏幕出示)
引导学生思考秦九韶算法的高效性。
5、秦九韶算法的特点、作用和数学思想
➢ 秦九韶算法的特点:通过一次式的反复计算,逐步得出高次多项式的值,对
于一 个n 次多项式,只需做n 次乘法和n 次加法即可。
➢ 秦九韶算法的作用:解决了运算次数的问题,大大减少了乘法运算的次数,
提高了运算效率。
➢ 秦九韶算法的数学思想:把高次转化为一次的化归思想方法。
6、例题与练习
例1: 已知一个五次多项式为 用秦九韶算法求这个多项式当x =5的值。
思考: 若多项式为
,如何求值? 从形式到细节上认识秦九韶算法
7、练一练:(学生板演,师生纠错)
(1)、用秦九韶算法求多项式432()2351f x x x x x =+-+-当x=3时的值;
(2)、用秦九韶算法求多项式532()23f x x x x x =-+-,
① 当x =2时,v 3及f (2)的值;
② 在求f (2)时共做了多少次乘法运算。
(二)秦九韶算法的程序框图及程序
1、引导学生观察秦九韶算法中的n 个一次式,讨论回答下列问题
(1)各式子下标有什么特点?
(2)该算法是否具有通用性?
(3)该过程中有没有反复执行的步骤?若有是什么?
意图:让学生认识到秦九韶算法具有通用性,可用循环结构的程序框图表示。
5432()52 3.5 2.6 1.70.8
f x x x x x x =++-+-542()52 2.6 1.70.8f x x x x x =+-+-
2、思考 画循环结构的程序框图的关键是什么?
◆ 初始化变量
◆ 循环体
◆ 控制循环的条件
注:用循环结构表示秦九韶算法程序框图是本节课的难点,为突破难点,教师引导学生从秦九韶算法的
n 个一次式及循环结构的三个关键点进行细致分
析。(多媒体展示) 3、学生根据分析,尝试写秦九韶算法步骤并根据算法步骤画程序框图。
教师及时点拨指导,引导学生指出循环结构的类型,并进行当型与直到型的相互转换。
4、根据程序框图 ,对照教材学生独立完成程序。
(三) 当堂巩固
1、用秦九韶算法求多项式f (x)=6x 6+5x 5+4x 4+3x 3+2x 2+x +7在x=0.4时的值时,
需做加法和乘法的次数和是( ) A 10 B 9 C 12 D 8
2、用秦九韶算法求多项式f (x )=12-8x 2+6x 4+5x 5+3x 6在x = - 4时v 4的值为
( ) A -57 B 220 C -845 D 536
3、用秦九韶算法求 当x=2时的值。
4、以下是秦九韶算法的另一种程序框图,但步骤
并没有全部给出,请补上适当的条件,以保证该程
序能顺利运行并达到预期的目的:
532()3241f x x x x x =-+-+-