《常見算法的程序實現》教學設計學科信息技術年級高一班級授課教師章節第二章第四節第一課時課題名稱常見算法的程序實現一課型新授課授課時間教材內容分析本節從體驗探索開始，在已經實現“自助式人行過街紅綠燈”基本功能的基礎上，引導學生結合生活實際進行分析，探討“綠燈時長的最優設置”，通過計算綠燈最短時長，認識解析算法。隨后，學習枚舉法，通過實踐活動“尋找1000以內的所有素數”，對兩種方案的算法與程序實現的進行比較，感受算法效率。最后進行算法綜合應用，掌握調試運行程序的基本方法。學生情況分析學生具有強烈的求知欲和探索精神，興趣廣泛，思想活躍，有創意，有較好的發散思維，有一定的分析問題和解決問題的能力。經過前期的涫，他們已經掌握了Python語言編程的基本知識，并實現了編程模擬“自助式人行過街紅綠燈”的基本功能。但對程序設計中的一些基本算法了解不深，對現實生活中較復雜問題的分析能力較弱，不能選擇合適的算法進行問題的分析和算法實現。另外，在日常和生活中，學生經常需要構建表達式解決較為復雜的問題，具有較強的解析算法學習需要。教學目標（核心素養）理解解析算法的含義與基本思想，能夠通過編程實現算法。掌握使用解析算法解決問題的基本方法，能從日常生活和學習中民現或抽象出可以利用算法與程序設計解決的問題，形成主動應用算法和程序解決問題的意識。能對自己和他人設計的算法與程序進行優化，開展合作，運用算法與程序實現設計問題求解方案，進行創造性探索。能遵守與程序設計相關的偷道德與法律法規，負責任地使用信息技術。教學重點理解解析算法的含義與基本思想，難免通過編號實現算法。教學難點掌握使用解析算法解決問題的基本方法，能從日常生活、學習中發現或抽象出可以利用算法與程序設計解決的問題。教學方法合作探究、任務驅動教學過程教師活動學生活動設計意圖引入新課體驗探索：綠燈時長的最優設置通常，行人步行速度約為4.4KM/h，觀察到信號燈變化后的反應時間約為2s。要保證過街行人能走過長為20m的人行橫道，人行過街綠燈時長至少需要設置為多少？定出求解綠燈最短時長的計算公式？生活中信號燈的時長是如何設置的？觀察思考在老師的引導下，思考并回答問題。引導學生關注信號燈時長問題，提出問題，為后面解析算法解決問題做好準備。新課學習新課學習活動1：分析問題已知條件：馬路寬度s，行人步行速度v和人反應時長t0。求解目標：最短綠燈時長t0計算公式：t=s/v+t0活動2：數學計算以學校馬路為例，根據相關數據，使用數學計算的方法，計算出最短綠燈時長。問題1：成人、老人和孩子的數據應該選取哪個？問題2：綠燈時長可以為小數嗎？師生共同討論，得出結論：選取老人和孩子的數據更合理；綠燈時長不能為小數，需要向上取整。開始V0.9,t開始V0.9,t03輸入S輸出t結束活動4：程序實現V=0.9t0=3S=int(input(“請輸入道路路寬（米）：”))T=math.ceil(s/v+t0)活動5：歸納總結，理解解析算法解析算法指通過找出解決問題的前提條件與結果之間關系的表達式，并計算表達式實現問題的求解。例：自由落體運動問題。從離地500m的高處自由落下一個小球，求從開始落下的時刻起，小球在最后1s內的位移（重力加速度g以9.8m/s2計）。分析問題已知條件：小球離地高度（h）500m，重力加速度g為9.8m/s2；求解目標：小球在下落最后1s內的位移；解析公式：h=12gt2設計算法要計算最后1s內小球的位移，首先要求出小球的落地時間t，由h=12gt2可以得出落地時間t=2?g求解算法（下圖）開始開始h500,g9.8T2?輸出hh結束hxg(t1)(t1)/2Hhhhx4）編程代碼Importmathh=500g=9.8t=math.sqrt(2*h/g)Hx=g*(t1)*(t1)/2hh=hhxPrint(“小球最后1s下落的位移是：”，hh，“m”)小結：在編程解決問題時，要善于綜合運用物理、數學、化學等學科的知識和方法來分析問題，尋找問題中各要素之間的關系，用形式化的符號和公式表達要素間的關系，得出解決問題所需要的表達示。綜合實踐：某地區為了開發山區農業，需要了解山地的氣候變化。現已知該地區海拔每升高100m，氣溫下降約0.5℃，冊地最高海拔為1500m，山腳下的年平均氣溫為22℃（假設山腳海拔為0m）。依據氣溫隨海拔升高面變化的規律，寫出計算該山地不同海拔高度的氣溫的解析式，并編程實現。分析問題：已知條件：求解目標：二者關系：數學解析式：編程調試：老師巡視，根據具體情況，對任務的完成情況進行反饋和指導。總結使用解析算法解決問題的關鍵。構建恰當的解析式，是使用解析算法解決問題的關鍵所在。根據活動中兩年問題的解決方法，分別說明：當使用一個解析式無法解決問題時，需要使用多個解析式進行多次推導；解析式如果不夠科學，會直接影響程序的運行或是問題的解決。根據具體數據，計算出最短綠燈時長。繪制流程圖展示關鍵解析語句，并運行程序。先數學計算，再編程實現，感受計算機自動化計算的優勢，理解算法的作用。通過使用真實數據解決生活中的問題，學習結合實際情況，選取恰當的數據。培養學生主動學習，解決生活中的問題。課堂總結解析算法是最基本、最常用的算法之一，首先分析已知條件和求解目標以及它們之間的關系，然后推導出解析式，有的問題一次推導就可以解決，有的則需要多次，最