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1、高中信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)疑難問題診斷與解析 “算法與程序設(shè)計”模塊課程價值及其教學(xué)策略 北京四中 錢曉菁 課程標(biāo)準(zhǔn)l本模塊旨在使學(xué)生進(jìn)一步體驗算法思想，了解算法和程序設(shè)計在解決問題過程中的地位和作用；能從簡單問題出發(fā)，設(shè)計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設(shè)計語言編制程序?qū)崿F(xiàn)算法解決問題。l要強(qiáng)調(diào)理論與實踐的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生注意尋找、發(fā)現(xiàn)身邊的實際問題，進(jìn)而設(shè)計出算法和計算機(jī)程序去解決這些問題。 一、 模塊的價值體現(xiàn)1.理解并利用計算機(jī)的特點2.了解計算機(jī)的原理3.利用計算機(jī)解決問題的基本方法4.提升信息技術(shù)解決問題的意識與效率5.培養(yǎng)批判思維、創(chuàng)新意識 一、 模塊的價值體現(xiàn)l計算機(jī)的特點速度快精

2、度高有記憶能力能自動控制l計算機(jī)的優(yōu)勢速度快精度高記性好模擬能力強(qiáng) 反復(fù)工作不厭其1.理解并利用計算機(jī)的特點 一、 模塊的價值體現(xiàn)2.了解計算機(jī)的原理l計算機(jī) 傻瓜l人教會計算機(jī)工作 一、 模塊的價值體現(xiàn)3.利用計算機(jī)解決問題的基本方法l人 計算機(jī) 一、 模塊的價值體現(xiàn)4.提升信息技術(shù)解決問題的意識與效率l適合解決什么問題l如何有效解決 一、 模塊的價值體現(xiàn)5.培養(yǎng)批判思維、創(chuàng)新意識l破除神秘感l(wèi)敢于質(zhì)疑l培養(yǎng)創(chuàng)新 二、 學(xué)生常見問題1.沒有發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)勢2.不重視前期的算法分析和設(shè)計3.不了解計算機(jī)解決問題的特點4.不重視運行調(diào)試 三、 解決問題的策略1.重視第一單元的教學(xué)2.例子選擇的目

3、的性3.注重例子的分析過程4.運行調(diào)試不能忽略 1. 重視第一單元的教學(xué)本單元的重要性了解計算機(jī)解決問題的基本過程了解算法的特征了解算法設(shè)計對編程的意義如何將日常解決問題的思維轉(zhuǎn)換為算法 1. 重視第一單元的教學(xué)（1）計算機(jī)解決問題的過程分析問題建立數(shù)學(xué)模型設(shè)計算法編寫程序運行調(diào)試 1. 重視第一單元的教學(xué)（2）算法設(shè)計的意義算法是軟件的靈魂 1. 重視第一單元的教學(xué)（3）算法的特點可行性確切性有窮性有輸入有輸出 1. 重視第一單元的教學(xué)（4）思維轉(zhuǎn)化為算法自然語言描述流程圖描述 1. 重視第一單元的教學(xué)舉例：對任意給定的三個數(shù)， 求其中最大數(shù)的算法。 2. 例子的選取（1）選取原則常用軟件不

4、能解決的問題對理解計算機(jī)技術(shù)有幫助能發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)勢貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)或生活能讓學(xué)生了解更多解決問題的方法 2. 例子的選?。?）舉例 出租車計費 A. 從易到難 B. 分層 C. 測試數(shù)據(jù)的選擇 2. 例子的選取（2）舉例 折紙游戲 A. 計算機(jī)模 擬人做事 B. 四則運算 與指數(shù)運 算的精度 2. 例子的選?。?）舉例 蒙特卡洛法求面積或A. 利用計算機(jī)進(jìn)行 模擬實驗的方法B. 了解計算機(jī)解決 概率問題的方法 蒙特卡洛(Monte Carlo)方法，或稱計算機(jī)隨機(jī)模擬方法，是一種基于“隨機(jī)數(shù)”的計算方法。 單位正方形內(nèi)有個“圖形”。向該正方形內(nèi)“隨機(jī)地”投擲N個點，其中有M個點落于“圖形”內(nèi)，

5、則該“圖形”的面積近似為M/N。 1/4圓內(nèi)切于單位正方形內(nèi)，則面積 ： 2. 例子的選?。?）舉例 窮舉法 A. 發(fā)揮計算機(jī)運算速度快的優(yōu)勢 B. 幫助學(xué)生理解程序優(yōu)化的意義 3. 注重例子的分析過程（1）意義提升學(xué)生分析問題、解決問題能力編寫程序的基礎(chǔ)幫助學(xué)生理解算法設(shè)計的意義 3. 注重例子的分析過程（2）案例For循環(huán)引入二分法求解方程的根 3. 注重例子的分析過程l案例1：For 循環(huán)引入創(chuàng)設(shè)情境，引入循環(huán)結(jié)構(gòu)給出循環(huán)結(jié)構(gòu)語句講解語句格式及其執(zhí)行過程練習(xí) 3. 注重例子的分析過程案例2：二分法求解方程的根猜數(shù)游戲猜數(shù)的算法引入二分法二分法算法編寫程序 4. 重視運行調(diào)試（1）運行調(diào)試

6、的目的發(fā)現(xiàn)程序的語法錯誤發(fā)現(xiàn)程序的邏輯錯誤完善程序 4. 重視運行調(diào)試（1）運行調(diào)試的目的發(fā)現(xiàn)程序的語法錯誤確保每條語句都被執(zhí)行過 4. 重視運行調(diào)試（1）運行調(diào)試的目的發(fā)現(xiàn)程序的邏輯錯誤選擇各種可能測試數(shù)據(jù) 4. 重視運行調(diào)試（1）運行調(diào)試的目的完善程序選擇不合理數(shù)據(jù) 4. 重視運行調(diào)試（2）選擇測試數(shù)據(jù)開始編程就要關(guān)注選擇測試數(shù)據(jù)案例：出租車計費（以北京為例）l白天（早5：00-晚23：00）：起步價10元（3公里以內(nèi)），超出（含）3公里至15公里以內(nèi)每公里2元。超出（含）15公里每公里加收50%空駛費。 l夜間（晚23：00-早5:00）：起步價11元（3公里以內(nèi)），其它計費方式同上，但是每公里另加收20%的夜間費用（不含起步價11元）。l另外，等候5分鐘算1公里；電話約車收費3元；還有燃油附加費。 小結(jié)1.課程價值理解技術(shù) 掌握方法 提升意識 培養(yǎng)思維2.教學(xué)策略第一單元 例子選擇 分析過程 運行調(diào)試