《算法及其實現(xiàn)》教學(xué)案例

劉曉娟

中圖分類號：G632.0? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1992-7711（2018）09-0119

一、案例背景

信息技術(shù)課堂通過典型例子的分析和學(xué)生自主探索活動，使學(xué)生理解信息技術(shù)概念、結(jié)論逐步形成的過程，體會蘊涵在其中的思想方法，即堅持以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。在這種理念下，信息技術(shù)課堂教學(xué)應(yīng)該是豐富多彩的學(xué)生創(chuàng)造性的活動?？墒牵瑓s有很多學(xué)生對信息技術(shù)課不大感興趣，又非高考科目，學(xué)著學(xué)著就有很多人放棄。筆者認(rèn)為其中的一個原因是：在課堂教學(xué)中，教師沒有創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境來激發(fā)學(xué)生的求知欲?！皢栴}教學(xué)法”正是以問題為主線，引導(dǎo)學(xué)生主動探究。因此，“問題教學(xué)法”在高中信息技術(shù)新課程教學(xué)中尤顯重要。下面，筆者結(jié)合《算法及其實現(xiàn)》的內(nèi)容就新課標(biāo)下高中信息技術(shù)教學(xué)法談一些個人體會。

《算法及其實現(xiàn)》是浙江教育出版社普通高中《信息技術(shù)基礎(chǔ)》必修教材，本課是第三章信息加工的第四節(jié)，筆者所授課的對象是高一年級學(xué)生，既具備了接受更高層面文化的能力，也具備了一定的自學(xué)能力，并具有較強抽象思維和邏輯推理能力。從知識儲備上來說：經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)可以使用計算機(jī)處理一些實際問題，例如：利用計算機(jī)對文字、圖片、多媒體信息的處理，但是學(xué)生還不了解使用計算機(jī)解決問題的一般過程和解決方法，以及以何種方式來表示。

本節(jié)課以學(xué)生感興趣的幽默問題和益智小游戲為依托引出課題，主要依托VB程序進(jìn)行介紹，通過體驗一些完整的程序設(shè)計過程，讓學(xué)生懂得用編程加工信息解決實際問題，客觀認(rèn)識程序設(shè)計的本質(zhì)，消除對編程加工信息的神秘感和畏難心理。以此促進(jìn)學(xué)生對算法學(xué)習(xí)的熱情。

二、案例過程

1. 問題引入

教師：小品《鐘點工》，大家都看過嗎？（PPT展示小品片斷圖片）

學(xué)生：看過。

教師：在小品《鐘點工》中，宋丹丹講了這樣一個笑話，說要把大象裝冰箱總共分幾步？

學(xué)生：第一步：先把冰箱門打開;第二步：把大象放進(jìn)去;第三步：把冰箱門關(guān)上。

教師總結(jié)分析：以上問題雖然簡單，但它是“問題”。對嗎？并且同學(xué)們對問題的解決做出了詳細(xì)的方法和步驟。對嗎？那么，解決問題的方法和步驟就是我們這節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——《算法及其實現(xiàn)》。

2. 新課講授

（1）算法是指解決問題的方法和步驟，是解題方法的精確描述。（PPT展示）

師生共同分析總結(jié)強調(diào)：算法中的每一個步驟都是按照一定順序進(jìn)行的，缺一不可，次序錯了也不行。

教師：是不是只有“計算”的問題才有算法？

學(xué)生：不是。

教師：“算法”的含義十分廣泛，并不是只有“計算”的問題才有算法。

學(xué)生活動：（3分鐘）

列舉生活中的一些算法：學(xué)生列舉大量例子，教師總結(jié)。

根據(jù)課件上的步驟進(jìn)一步引出算法的特征：（1）有窮性（算法的求解步驟必須是有限的）;（2）明確性（每個環(huán)節(jié)必須是明確的;沒有二義性）;（3）可行性（即在有限的時間里是可以做到的）;（4）輸入（一個或多個輸入）;（5）輸出（一個或多個輸出）。

教師提問：對于同一個問題，算法是否唯一？

學(xué)生回答：不一定唯一。

教師：如何判斷一個算法的好壞？

例：數(shù)學(xué)家華羅庚《統(tǒng)籌方法》中著名的“泡茶”算法：（請同學(xué)們對這幾種算法進(jìn)行評價）

教師總結(jié)：算法不是唯一的，算法有優(yōu)劣，處理問題時算法應(yīng)擇優(yōu)。

（2）算法的表示

請同學(xué)們閱讀課本第62頁內(nèi)容，說出算法的表示形式。

學(xué)生回答：自然語言、流程圖以及計算機(jī)語言。自然語言就是人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z言，可以是漢語、英語等。自然語言描述算法的優(yōu)點是通俗易懂，缺點是使用文字會比較冗長，容易有“二義性”。

流程圖的表示：

流程圖表示算法直觀清晰

練習(xí)1：請同學(xué)們用流程圖來表示“將蔬菜放入冰箱”這一算法

學(xué)生完成

教師演示正確流程圖

練習(xí)2：用流程圖表示在抽屜中尋找東西的過程。

學(xué)生完成

教師演示正確流程圖。

3. 課堂小結(jié)

算法的定義;算法的特點;“算法”的含義十分廣泛，并不是只有“計算”的問題有“算法”;一個問題算法不一定唯一，處理問題時“算法”應(yīng)擇優(yōu)。算法的表示;認(rèn)識了算法的三種結(jié)構(gòu)。

4. 課后作業(yè)

（1）三位神父和三個野人同乘一條船過河，有以下幾個限制條件：①神父或野人都會駕船;②任何時候在任何地方（此岸、彼岸或船上），神父數(shù)不得少于野人數(shù)，否則野人會吃掉神父;③小船一次最多可載兩個人（人或野人）。

請你給神父設(shè)計一個安全過河的方法？

（2）根據(jù)本節(jié)課兩個練習(xí)的流程圖預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容——程序的三種結(jié)構(gòu)（程序設(shè)計實例）

三、教學(xué)反思

1. 整個課堂以學(xué)生感興趣的幽默問題和益智小游戲引出新概念“算法”。充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2. 學(xué)生通過引入，自己總結(jié)算法的定義，這樣更加深了學(xué)生對算法的了解。通過讓同學(xué)們列舉大量生活中算法的例子，再一次加深對算法定義的廣意理解。3. 師生共同討論，總結(jié)出算法的特點，這樣學(xué)生對新知的學(xué)習(xí)，印象更加深刻。4. 通過教師設(shè)計的小問題，讓學(xué)生知道對于同一個問題，可以具有不同的算法。教師接著展示數(shù)學(xué)家華羅庚《統(tǒng)籌方法》中著名的“泡茶”算法，并請同學(xué)們對這幾種算法進(jìn)行評價，然后比較優(yōu)劣。并讓學(xué)生結(jié)合自己的經(jīng)驗舉例說明。然后師生共同總結(jié)。收到了很好的教學(xué)效果。5. 課堂通過兩個練習(xí)和綜合實踐（4人小組合作完成，教師隨堂輔導(dǎo)），既讓學(xué)生熟練掌握了流程圖的繪制，又采用分組的形式培養(yǎng)學(xué)生合作探究的學(xué)習(xí)方法。兩個練習(xí)的設(shè)計也是教師的用心之處，兩個流程的執(zhí)行過程正好是程序設(shè)計的兩種結(jié)構(gòu)（第三種結(jié)構(gòu)，限于篇幅，其流程執(zhí)行過程略），為下節(jié)課的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。6. 課后作業(yè)，一個是通過益智游戲的形式讓學(xué)生加深對流程圖的學(xué)習(xí)（因為是游戲，所以學(xué)生都很感興趣）。另一個，通過比較和體會本節(jié)課的兩個練習(xí)中的流程圖，預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容，為下節(jié)課程序設(shè)計實例的學(xué)習(xí)作了很好的鋪墊。