1、算法與程序設計思想【基本信息】作者課時1課時單位【課標要求】（一）利用計算機解決問題的基本過程（1）結合實例，經歷分析問題、確定算法、編程求解等用計算機解決問題的基本過程，認識算法和程序設計在其中的地位和作用。 （2）經歷用自然語言、流程圖或偽代碼等方法描述算法的過程。（4）了解程序設計語言、編輯程序、編譯程序、連接程序以及程序開發環境等基本知識。【學情分析】高一年級的學生已具備了一定的觀察、思考、分析和解決問題能力，也已有了順序結構、分支結構、循環結構等知識的儲備。因此，對于如何將解決問題的思路畫成流程圖已有一定的基礎，但可能還不很熟練，尤其對剛學過的循環結構，教師在課堂上要注意引導。此處說

2、“已有了順序結構、分支結構、循環結構等知識的儲備”，應該是指在必修部分對“計算機解決實際問題的基本過程”已有所體驗與了解，或是指已學習過數學中相關模塊的知識，這是本案例教學得以實施的必不可少的前提條件。【教學目標】1.知識與技能：建立求一批數據中最大值的算法設計思想，并將算法的設計思想用流程圖表示出來。2.過程與方法：利用現實生活中比較身高的活動，以及對武術比賽中“打擂臺”流程的逐步梳理，讓學生學會從此類生活實際中提煉出求最大值的思想方法，即算法思想。培養學生分析問題、解決問題的能力，讓學生學會在面對問題時能梳理出解決問題的清晰思路，進而設計出解決某個特定問題的有限步驟，從而理解計算機是如何解

3、決、處理某種問題的。在過程上，通過現實生活中的實例來引導學生總結“求最大值”的算法思想。過程的實現關鍵在于實例引用是否貼切，是否有利于學生向抽象結論的構建。本案例的實例選擇是符合這一要求的。在方法上，注重培養學生分析、解決問題的一般能力，再次體驗與理解應用計算機解決問題的基本過程，為后面更一步的學習打下基礎，積累信心。3.情感態度與價值觀：讓學生全身心地投入到教學活動中，積極與同伴合作交流，進行探索活動。培養學生良好的思維品質，發展他們的創新思維，并養成積極的學習態度和良好的學習習慣。創設情境，以激發學生的學習興趣。努力營造一個可以接納的、支持性的、寬容的課堂學習環境，讓學生置身于民主和愉悅的

4、課堂氛圍中放飛思維、潛心研究、快樂創造。本案例對“情感、態度與價值觀”目標的設計，更多的是試圖建立一個活躍、民主、快樂的學習環境。良好的學習環境是學生樂學好學、教師提高課堂效率的重要條件。如果真能實現這樣一個環境，營造出理想狀態中的學習氛圍，無疑會使學生在學到“知識與技能”的同時收獲到更多的東西合作、分享、成就。而且如果能夠結合教學內容來描述目標，則會使目標顯得更具體，更有針對性。【重點難點】教學重點：建立求一批數據中最大值的算法設計思想，并將此算法設計思想用流程圖表示出來。教學難點：上述重點問題同樣是本課教學的難點。另外，如何把人解決問題的思路、步驟用計算機語言描述出來也是本課的難點之一。建

5、議，此處可添加關于教學重、難點的確立依據，以及解決教學難點的關鍵方法方面的描述。同一段知識內容的教學重、難點對于同類教師基本上是一致的，不同的是對教學重、難點的認識與處理方法。應該說，對教學重、難點認識的越深刻就越有可能找到更好的處理方法。【教學思路】利用現實生活中比較一組學生身高這一事件，引導學生去發現求最大值的一種方法。如何設計求一批數據中最大值的算法？我認為讓學生自己去經歷整個探究過程，要比直接把現成的算法告訴學生有意義得多。它能迅速、有效地幫助學生建立程序設計思想。在完成這個任務的過程中，教師的循循善誘起到了非常關鍵的作用。找出一批數據中的最大者，從表面上來看是一個很簡單的問題。在比較

6、數的過程中，人因為動用了眼睛，比較大小的思維過程一閃而過，所以能很快求出一批數據中的最大值。而計算機與人不同，它對這些數據看不見、摸不著，怎么來完成這一任務呢？其實，計算機解決問題的關鍵，就是要把人解決問題的思維過程用計算機語言描述出來，即為大腦思維的每一步“拍照”。這是計算機程序設計教學的一個重點，也是一個難點，需要教師在教學過程中逐步引導和訓練學生，使學生逐漸學會分析問題，尋求解決問題的方法和步驟。本案例運用生活中“打擂臺”的實例引導學生分析求最大值的方法，通過對這一現象的分析，逐步引出求最大值的算法設計思想。作者在此處點出了解決教學難點的方法，即采用“逐步引導和訓練”的方法。其意圖就是希

7、望學生經歷整個過程，從而鍛煉、提升探究能力，領悟、理解其中的思想，實現授人以漁的目的。【教學過程】1情境創設_如何建立支架的？師（提問）： 今天在第一排就座的有10 多位同學，誰是我們第一排在座各位中的最高者呢？師（引導）： 大家思考，通常這個任務我們是怎樣去完成的？教師根據學生對問題的回答進行分析。引導學生往古時候比武時常常采用的“打擂臺”的方式上想，提示學生可參考電視上經常播放的“挑戰主持人”節目。師生： 打擂的過程可以描述為： （1） 確定一個擂主（討論第一個擂主是如何確定的）； （2） 挑戰者上臺； （3） 擂主和挑戰者比較； （4） 挑戰者勝的話，挑戰者做擂主，否則擂主衛冕； （5）

8、 重復執行（2）（4） 步驟，直到最后一個挑戰者。師： 在打擂的過程中，我們看到（2）（4） 步驟是要重復做的，所以我們該怎么辦呢？生： 需要循環結構來實現。師： 這幾個步驟序列重復到什么時候結束呢？由學生討論結束的辦法，很顯然，需要在最后加上一個能判斷什么時候結束的判斷框。根據討論的步驟，最后師生共同得出打擂臺的算法和流程圖（如圖1 ）。作者的引導可以總結為：比身高（學生的回答可能多種多樣，也可能偏離預設方向）比武、“打擂臺”（將學生發散出去的思考往預設方向上牽引）“挑戰主持人”節目（進一步將學生的思考引到其頭腦中已有的認識上，前提是學生要看過該節目）用自然語言的方式整理出比賽的規則（即算法

9、的自然語言描述）得到表示算法的流程圖。應該說，這樣的引導方式完全可以達到作者的預設目標。2求一般情況下的最大值的算法師（引導）： 如果我們面對的是一堆數據，現在希望我們求出這一堆數據中的最大值該怎么辦？通過教師和學生的共同分析，把問題進一步細化為： （1） 從第一個數據開始看起； （2） 把第一個數據的值在變量中記下來； （3） 再取一個數據； （4） 比較這個數據與變量中記下的數據的值； （5） 如果這個數據的值比記下的數據的值大，則去掉變量中原來那個數據，記下新數據的值； （6） 重復執行（2）（4）， 繼續比較，直到最后一個數據。 也就是說，計算機的變量始終記著當前比較過數據中的最大者（

10、我們不妨用X 表示它）， 當取完最后一個數據時，X 中留下的也就是最大值了。求最大值的算法設計思想用下圖表示。教學在上一環節的基礎上再做進一步的深入，即擴大數據的比較范圍，討論一般的情況。由于學生已經經歷了上一環節的思考過程，因此，再次思考一般性問題的解決方案就變得容易多了，這又是另一維度的“逐步引導和訓練”，即具體到一般的過渡。這是作者對教學策略設計的準確實現。注意： a再次讓學生討論變量的意義，弄清賦值語句的意義。 b一些物理量用變量表達的意義。如X 表示最大值，X 表示輸入的一個值，且每次循環時都用同一個變量X 。 c為了控制循環結束，必須加入一個控制循環次數的計數器I， 當I 達到一定

11、的次數后，循環工作結束。 除了對教學目標宏觀上的關注與設計之外，也注意到了教學內容細節上的把握。作者在此處提出的三點注意都是編程語言細節上的問題，應該說，這“三點注意”是作者多年或是本案例實踐過后總結的教學經驗，當然也可能是教師在教學設計時預先設想的教學問題。這些要“注意的點”正是教學實踐或設計中的精華所在，也是值得我們借鑒與學習的內容之一。3 回顧小結師生共同總結算法設計的過程，就是將大腦思維的每一步都記錄下來，并且用計算機能達到的功能來實現人解決問題的思路。最后帶領學生總結本節課的中心思想，即回答“算法設計的過程是怎樣的？”這一問題。使整節課有了一個明確的結論。【案例分析】本案例面向課程目

12、標中“計算機解決問題的基本過程”這一主題，案例語言準確，條理清晰。對教學目標的設計較為恰當、務實。對教學重、難點的把握十分準確，教學策略與教法的設計具有針對性，并在其后的教學設計中準確予以實現，適合用于“算法與程序設計”選修開始部分的教學。案例的實踐，能讓學生在必修部分體驗過用計算機解決問題的基礎上，進一步體驗了算法思想，并在學習中體會到算法和程序設計在解決問題中的地位與作用。學生通過實例，經歷分析問題、確定算法、用自然語言及流程圖描述算法的過程，理解并建立算法與程序設計的思想。這節課在必修的體驗與后面程序設計的深入學習之間，起到了承先啟后進行過渡的作用。案例采用“逐步引導和訓練”的教學策略來

13、解決教學的重難點，依托生活中的實例，先從實例討論的維度引導學生對實例進行層層分析、歸納總結，找到解決問題的算法并用流程圖表示，從而實現學生對算法解決問題基本過程的再體驗。再從深化教學的維度，從具體的實例向一般性問題的解決推進，從而實現學生對算法解決問題基本過程的再理解，最終達到預設的教學目標。建議，案例在教學過程的描述中明確對情感、態度與價值觀目標的實現過程，或者說，案例需要交待清楚，如何培養學生交流合作、探究創造的教學策略。【專家點評】普通高中信息技術課程標準中明確闡述了算法與程序設計（選修）模塊的宗旨，就是使學生進一步體驗算法思想，了解算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用；能從簡單問題出發，設計解決問題的算法從該教學案例的設計和施教過程來看，執教者不僅很好地把握了新課標的有關理念，而且，也是一節實踐效果很好的課。其主要特點是：（1）教學對象分析得較為準確；（2）教學目標制定得科學、恰當，可操作性強；（3）在“教學思路”部分的分析上，文字表述明確、細致，在問題的分析方面做到了絲絲入扣，層層推進，并自然地導出了生活中“打擂臺”實例；（4）在教學的實施過程中，執教者首先以詳細的師生對話的形式，展現了教學“情境創設”的全過程，課堂語言運用得較為準確。在這里，關鍵性的“打擂過程的描述”條理清晰，易于引出打擂算法流程的設計和“流程圖”的畫出；（5）在“求一般情況下的最