算法的教学设计 算法基础教学设计

      算法的教学设计

      如何让学生更容易地理解算法的概念，如何让学生尽快掌握算法的设计、算法的选择及应用，为程序设计打好基础，都将成为程序设计教学中的重要内容。然而，因为算法的理论太过抽象，所以教学过程往往难以把握。下面，简单介绍一下怎样针对学生的心理特点、结合学生的生活实际设计这堂课。
 
  一、教学方法
 
  以课堂讨论的方式，引导学生针对趣味性问题和生活实际中会遇到的问题进行思考、讨论，探索解决问题的方法和步骤，从中得出关于算法的诸多概念。所有内容都以学生独立思考和分组讨论的方式进行，充分调动学生的主观能动性，以达到主动式

学习、探究学习和创新性学习。
 
  二、教学内容
 
  1.算法的概念
 
  2.算法的描述
 
  3.算法的择优
 
  三、教学过程
 
  1. 算法的概念
 
  （1)放幻灯片，出示一个趣味数学题：两个大人和两个小孩一起渡河，渡口只有一条小船，一次只能渡过一个大人或两个小孩，他们四人都会划船，但都不会游泳。
  （2)（教师问）同学们现在想一想，他们怎样渡过河去？请写一写你的渡河方案。
  （3)（三分钟后，教师问）有谁设计好了方案？
  （4)学生回答。
  （5)放幻灯片，出示方案如下：
 
 

      渡河的方法与步骤：
 
  第一步：两个小孩同船渡过河去；
  第二步：一个小孩划船回来；
  第三步：一个大人独自划船渡过河去；
  第四步：对岸的小孩划船回来；
  第五步：两个小孩再同船渡过河去；
  第六步：一个小孩划船回来；
  第七步：余下的一个大人独自划船渡过河去；
  第八步：对岸的小孩划船回来；
  第九步：两个小孩再同船渡过河去。
  （6）总结出算法的概念：算法是解决问题的方法和步骤。
 
  2.算法的设计与描述
 
  （1)（教师）如何去设计算法呢？设计的算法又怎么表示呢？大家看到了，算法的设计分两个内容：一是寻找一种方法；二是描述一下实现这个方法的步骤。刚才我们已经用语言的形式描述过渡河的算法了。
  （2)放幻灯片，出示算法的框图描述元素。
 
 
  （3）放幻灯片，并简单分析求一元二次方程（其中a≠0）实数解的算法框图。
 
 
  3.算法的择优
  （1)（教师）处理同一个问题可能有不同的算法，采用什么样的算法更简单、方便呢？
  （2)放幻灯片，出示例子：著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的两个算法。
 
  算法一
 
  第一步：烧水；
  第二步：水烧开后，洗刷茶具；
  第三步：沏茶。
 
  算法二
  第一步：烧水；
  第二步：烧水过程中，洗刷茶具；
  第三步：水烧开后沏茶。
  （3)（教师）大家讲讨论一下这两个算法的区别在哪里？
  （4)（学生）区别是在什么时间洗刷茶具。
  （5)（教师）大家讲一下，哪个算法更高效？为什么？
  （6)（学生）第二个算法更高效。因为节约时间。
 
  （7)（教师）很好。第二个算法的科学性在于应用了“统筹方法”。因此，我们可以明白一个好算法必须用到科学的方法。我们应该好好学习各学科处理问题的科学方法。
 
  四、检测与练习
  1.对个体的检测
  题目：如果你要外出购物，需要到菜市场买肉、菜，到超级市场采购副食品，到服装店买衣服。
  提问学生一：请你讲一个购物的算法（先买什么，后买什么）。
  提问学生二：请你讲一个不同的算法。
  提问学生三：请你再讲一个与这两位同学不同的算法。
  提问学生四：你讲一讲他们三人所讲的算法，谁的更好？为什么？
  2.对群体的检测
 
  题目：一个人带三只老虎和三头牛过河。只有一条船，同船可以容一个人和两只动物。没有人在的时候，如果老虎的数量不少于牛的数量就会吃掉牛。设计安全渡河的算法。
  （1)四人一组，集体讨论，分工设计。
  （2)写出文字描述。
  3.练习
  画出一元二次方程（其中可能为0）求解的算法框图。（要求给出所有的解，包括虚数解）
  五、授课总结
  1.调动了学生主动探索学习的积极性
  2.达到了素质教育的基本要求
  3.学生认知情况
  （1)掌握算法概念的有80％以上。
  （2)掌握算法设计思路的达100％。
  （3)掌握框图画法的达70％以上。
  （4）理解算法的合理、科学性的重要性的达100％。