常见算法的程序实现 【课程标准】  掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。  通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试和运 行的方法。 【教学目标】  通过“票据中模糊数字推断”情境，分析数字推断的过程，理解枚举算法的基本原理。 （计算思维）  通过“判断一个数是不是素数”任务，了解枚举算法求解问题的基本过程，能用流程图 描述该问题求解的算法，能编写程序并调试运行，实现问题求解。（计算思维）  体验枚举算法的执行效率，认识优化算法的必要性。（计算思维）  通过与生活实例的结合运用，学会使用枚举算法解决生活中的实际问题，提高信息安 全意识。（信息社会责任） 【学业要求】 利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。 【学情分析】 本节课的授课对象是高中一年级的学生，他们已经具有一定的问题解决和规划设计能力， 而且乐于动手操作，勇于探索。通过前面课程的学习，学生已经理解了算法及其特征，能用 流程图描述问题求解的算法；掌握了 Python 语言的基本知识，能进行简单的程序编写。但是 还缺乏对利用程序解决实际问题过程的系统化梳理，对常用的典型算法（如枚举算法）缺乏 深入的理解。 【教学重点】 理解枚举算法的核心思想和典型特征；能结合实际问题，编写程序实现枚举算法并调试 运行，解决问题。 【教学难点】 感受不同算法的执行效率，体验算法优化在问题解决中的价值。 【教学方法】 教学方法：讲授法、任务驱动法、对照实验法和合作探究法。  讲授法：通过“票据中模糊数字推断”问题导入，讲授枚举算法的基本原理。  任务驱动法：以“判断一个数是不是素数”为主要任务，引导学生在枚举算法思想的指 导下进行算法分析、程序编写与调试。  对照实验法：运用对照实验法，比较“寻找 1000 以内的所有素数”的两个程序的运行 效率，认识算法优化的重要性。  合作探究法：通过小组合作“密码解密”的任务，体会枚举算法思想在实际生活中的运 用，培养学生的计算思维。 软硬件资源：网络机房、电子白板、教学课件、《希沃白板》软件。 【教学过程】 教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 教师活动：课堂开始创设情 境，引入票据中模糊数字推断问 题。 情境导入 引入枚举 算法 张票据上有一个 4 位数字组 成的编号。 甲说：数字编号的前两位数 以实际生活 场景作为突破口， 观察 引出本节课的主 思考 字相同，但都不是零；乙说：数 枚举算法，激发 学生的学习兴趣 字编号的后两位数字是相同的， 但与前两位不同；丙说：数字编 号是一个整数的二次方。试根据 以上线索推断出编号 活动 1：分析问题 本环节以实 际生活场景作为 已知条件：四个数字应是 AA 突破口，学生通 BB，其中 A≠0，A 与 B 不相等， 过体验推断模糊 且 AABB 是一个整数的二次方； 数字的实际问题， 数字解密 求解目标：票据中的数字； 初识枚举 隐含关系：要求解的四位数 领 ， 自 主 思 进而总结出枚举 算法 根 据 问 题 引 认识枚举算法， 字编号的票据必须同时满足已知 考 算法的三要素， 的所有条件。 突破本节课的第 一个教学重点— 教师活动：引导学生梳理推 断的思路。 —枚举算法设计 的基本原理 师生互动：完成问题的分析。 活动 2：设计算法 教师活动：引导学生进行算 法分析。根据问题分析，只要一 一列举出 4 位数字 AABB 中 A 与 B 本环节以实 的所有可能组合，保证 A≠B 且 A 际生活场景作为 ≠0，再验证二次方根问题，就可 1．观察 突破口，学生通 以得到问题的解。 与 思 考 ， 完 过体验推断模糊 数字的实际问题， 师生互动：完成算法流程图。 成 算 法 流 程