用穷举法设计程序教学设计.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流用穷举法设计程序教学设计【精品文档】第 6 页 用穷举法设计程序教学设计执教教师：佛山市第三中学 杨溢 执教学校：绵阳南山中学一、基本情况本节内容是广东教育出版社出版的普通高中信息技术（选修）算法与程序设计教材第四章第节用穷举法设计程序的教学内容，包括用穷举法求解问题的基本过程、穷举法的基本思路，穷举法中变量的安排，穷举法中穷举方案的选择等。本节建议使用两个课时来完成。第一课时：穷举法求解问题的基本过程、穷举法的基本思路，穷举法中变量的安排，第二课时：穷举法中穷举方案的选择。而本节课是穷举法的第一课时。二、教学目标课程标准中的相关内容：1、了解穷举法的基

2、本概念及用穷举法设计算法的基本过程。2、能够根据具体问题的要求，使用穷举法设计算法，编写程序求解问题。根据课程标准，确定本节课（用穷举法解决问题的基本过程）的教学目标如下：1、知识与技能了解穷举法的基本概念及特点能归纳穷举法穷举的关键。（设置穷举变量、变量变化范围、书写验证条件）了解穷举法设计程序的基本过程。能够根据具体问题的要求，使用穷举法思想分析问题，设计算法，编写程序求解问题。能够根据具体问题的条件，进行算法优化。2、过程与方法经历用穷举法求解问题的基本过程。能通过实际问题的分析、求解过程，尝试归纳出利用穷举法解决问题的思路和方法。3、情感态度与价值观在解决问题的过程中进一步培养和提升学

3、生的逻辑思维能力培养学生算法优化的思想。了解穷举法在破解密码方面的现实应用，自觉养成保护密码的良好习惯。三、教材分析1、本节在主要内容介绍穷举算法的基本思路：对要解决问题的所有可能情况，一个不漏地进行检查，从中找出符合要求的答案。用穷举算法解决问基本过程：A)分析问题：问题的条件和未知数是什么？可以用解析法解决吗？适合用穷举法吗？B)算法设计a.穷举法的基本算法（用循环语句列举穷举变量的穷举范围，用条件语句描述验证条件）b.穷举算法设计的三个关键： .确定穷举变量：问题涉及哪些因素需进行穷举；.确定穷举范围：问题所涉及的情况有哪些，穷举范围应该如何确定；.验证条件：分析出来的这些情况，需要满足

4、什么条件，才成为问题的答案。C）根据算法编写程序；D) 调试运行；(3）优化穷举，对照题目条件，逐步求精，改善算法（穷举变量的安排、精确穷举范围）。四、学情分析教学对象是绵阳南山中学高一/高二年级学生。学生已经具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。学生未学习过新课改教材。高二学生学习过非VB语言的基本编程语句，但没有接触过循环嵌套，也未涉及穷举算法，在编写程序的具体技术，特别是对VB编程工具的具体操作，各基本语句的使用程度未达到课标中学习本节内容的知识准备要求。五、重点难点分析教学重点：穷举法的基本思路； 用穷举法的设计程序的基本过程。教学难点：能使用穷举法的思想对具体问题进行分析

5、根据具体问题，合理优化穷举算法，提高效率。六、教学策略综合前面对教学目标、教材和学情等的分析，学生并不具备教材设定的知识基础，特别是具体的编程知识，因此穷举法的教学目标的体现将不定位在编写完整的穷举程序，而是确立为以下三点：能用穷举法对具体问题进行分析及算法设计；能根据分析补充完善程序的关键部分；能合理进行穷举优化。在教学过程中，我们首先以“揭开密码被破解之谜”为主线，引入“穷举法”的概念；通过阅读分析“密码破解”程序，归纳出用程序实现穷举的基本算法及三个关键、了解穷举法求解问题的基本过程，认识穷举法的特点，引导学生提出反“暴力穷举”的策略，同时也为后面的穷举优化打下基础。通过“礼品问题”，体

6、验用穷举法解决问题的全过程，并进行穷举优化。最后总结本节内容，并提出拓展问题，为下节学习穷举方案的选择做铺垫。同时，加强网页课件的辅助、提示功能，特别是对VB编程工具的具体操作，各基本语句的使用方面，以帮助学生更好地完成学习任务。六、教学环境多媒体网络教室、投影仪等。七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图游戏导入认识穷举（3分钟）1、提出问题：如果在登陆QQ的时候，当你输入熟悉的帐号和密码，一再出现出错窗口，你会想到什么？换位思考：黑客是如何破解密码的？2、引导学生介绍“猜密码”活动的游戏心得。3、小结穷举法定义。4、观察计算机程序穷举，发现人工穷举与计算机穷举的异同，引入课题。1、学生

7、回忆相关生活体验。2、口述游戏心得，体会穷举法基本思路3、听讲、思考、回答4、观察思考回答1、通过学生在网络生活中遇到的问题引入课题，引起学生学习兴趣。2、通过学生猜密码游戏，让学生在游戏过程中体会穷举法的基本思路，更有利于对穷举法的理解。程序分析发现规律（15分钟）1、展示“破解两位密码”程序，引导学生阅读程序，介绍各语句的作用2、通过密码程序代码的分析，归纳出穷举程序的基本算法及程序实现穷举的三个关键3、引导学生知识迁移，破解多位密码的算法应如何修改，并分析相应的穷举次数；4、引导学生分析穷举法的特点。并根据上述分析，请学生提出反“暴力破解”的对策5、引导学生理解用穷举法解决问题的过程。1

8、、在教师引导下阅读程序，了解各语句的作用；2、学生思考、尝试归纳；3、分析思考问题，并尝试修改；1、由于学生在学习之前已经不具备相应的程序设计基础。因此，本环节将由教师引导学生阅读程序，发现规律。任务引领体验穷举（15分钟）1、布置任务：班里要举行班级聚会，要用600元班会费为50名同学准备50份礼品进行抽奖。选定了公仔(20元/个)、水杯(15元/个)和笔筒(10元/个)三类商品。要求刚好用完600元买50件礼品（每种礼品至少一件），这三种礼品的数量可以如何搭配？有多少种方案？2、引导学生进行问题分析、算法设计。3、演示程序的修改及运行及课件中的支持、辅导功能。4、巡堂辅导，提示优化。1、学

9、生分析问题，设计穷举算法，填写学案；2、根据分析完善程序；3、开始尝试优化1、通过本任务让学生体验用穷举法设计程序的过程，并尝试优化交流评价优化穷举（8分钟）1、提示学生观察答案及条件，并提供优化方向，尝试优化，并计算穷举次数，体验优化的效果2、组织学生进行优化方案交流1、学生听提示，尝试优化。2、了解他人的优化方案，取长补短。1、通过穷举优化及优化前后穷举次数的比较，培养学生优化程序的思想；2、交流优化方案，引导学生自我反思，加深对所学知识的认识与理解。归纳总结拓展思考（4分钟）1、通过演示文稿总结本节知识内容。2、归纳同学们在解决问题过程中常见问题。3、提出拓展思考问题。1、知识总结，系统

10、归纳。2、思考拓展问题，为下节的学习作准备1、通过知识总结，帮助学生将知识系统化，便于学生理解记忆。2、提出拓展问题，为下节的学习作准备。八、教学评价本节的评价隐含在教学的过程中，主要从两方面来进行：（1）学生在课堂上与老师的互动，能否经过思考回答老师的问题；（2）学生的学案中记录的学生的思维过程及学生完成程序的情况。九、教学反思1、对教学思路、教学设计的反思本节内容在课程标准中的相关要求是（1）了解穷举法的基本概念及用穷举法设计算法的基本过程。（2）能够根据具体问题的要求，使用穷举法设计算法，编写程序求解问题。教材采用了一个比较复杂的“种树”问题引入，但学生对这种问题的兴趣不大，而且在数学方

11、面的要求较高，学生第一次接触穷举采用这个例子较难。因此在本节的教学设计上，注重例子的选择，希望以一个结构比较简单、典型的穷举程序来开始学习。因此，本课设计以“揭开密码被破解之谜”为主线，引起学生学习的兴趣，从而引入“穷举法”的概念；通过阅读分析“密码破解”程序，归纳出用穷举算法的基本模式和三个关键，程序实现穷举的基本过程、穷举法的特点，引导学生提出反“暴力穷举”的策略，同时也为后面的穷举优化打下基础。通过“礼品问题”，体验用穷举法解决问题的全过程，并进行穷举优化。通过这样的教学流程使学生能较快接受穷举法的思想、关键，并加以应用，较好达到教学目标。2、对课堂教学过程的反思本节课的教学过程总体比较

12、流畅，师生互动较多，学生的合作学习、自主学习能力有所体现，但部分环节的时间掌握不够好，如引导学生提出对应穷举破解的策略、引导学生分析问题等，应做好引导工作，活动的目的性及效率会更高。附录一：教学流程图如下：游戏导入认识穷举（3分钟）教师活动：1 组织学生进行“猜密码”活动2 引导学生口述游戏心得。3 小结穷举法定义结束学生：1 参与活动，积极思考2 表述游戏心得程序分析发现规律（15分钟）教师活动：1、 分析“破解两位密码”代码，归纳穷举算法的基本模式和关键。2、引导学生知识迁移，分析穷举次数，并提出反“暴力破解”的对策3、引导学生理解用穷举法设计程序的基本过程3、4 5、引导学生理解穷举法设

13、计程序的基本过程学生：1、 1、阅读代码，认识穷举算2、 法基本模式及关键3、 2、分析穷举次数，提出 对策4、 3、了解用穷举法设计程5、 序的基本过程1、学生分析问题、设计算法，填写表格；2、根据分析完善程序；3、开始尝试优化1、 提出“礼品问题”2、 引导学生进行分析设计。3、 演示程序的修改及运行及课件中的辅导功能。4、 巡堂辅导，提示优化。学习资源任务引领体验穷举（15分钟）1、提示学生优化方向，尝试优化，比较优化前后穷举次数，体验优化的效果2、组织学生进行优化方案交流交流评价优化穷举（8分钟）学生：1、学生听提示，尝试优化。2、了解他人的优化方案，取长补短。1、通过演示文稿总结本节

14、知识内容。2、归纳同学们在解决问题过程中常见问题。3、提出拓展思考问题。归纳总结拓展思考（4分钟）学生：1、知识总结，系统归纳。2、思考拓展问题，为下节的学习作准备开始设计意图：通过学生猜密码活动，让学生体会穷举法的基本思路，更有利于对穷举法的理解。设计意图：本环节先由教师引导学生阅读程序，了解各语句的基本作用，为下一环节用穷举法设计程序打下基础。并引导学生发现穷举程序的共同规律，找到穷举关键。设计意图：通过任务让学生体验用穷举法设计程序的全过程。设计意图：通过学生间程序运行结果及穷举次数的比较穷举，说明程序优化的必要性，引导学生进行程序优化。通过交流优化方案，引导学生自我反思，提高学生进行程

15、序优化的积极性。设计意图：通过知识总结，帮助学生将知识系统化。提出拓展问题，为下节的学习穷举方案的选择作准备。附录二：用穷举法设计程序学案用穷举法设计程序学案班别：_ 姓名：_ 学号：_活动一：密码问题穷举算法基本模式：For 穷举变量1= ？ to ?For穷举变量2= ？ to ?If 条件 then 输出答案Next 穷举变量2Next 穷举变量1破解三位密码算法关键：穷举变量变化范围验证条件穷举次数与哪些因素有关？你能提出反暴力破解的对策吗？活动二：礼品问题班里要举行班级聚会，要用600元班会费为50名同学准备50份礼品进行抽奖。你要负责去购买礼品，选定了公仔(20元/个)、水杯(15

16、元/个)和笔筒(10元/个)三类商品。要求刚好用完600元买50件礼品（每种礼品至少一件），这三种礼品的数量可以如何搭配？有多少种方案？环节任务分析问题要求解的问题是什么？涉及到哪些未知数和条件？能用常用数学方法解决吗算法设计穷举算法三个关键设计：(1)有多少个穷举变量？穷举变量对应物品（2）各穷举变量的变化范围是什么？变化范围（3）答案所须符合的条件是什么？编写程序打开“礼品问题”程序，根据你的算法设计，程序中“？”处应如何填写？调试运行点击启动 运行程序，如发现错误可点击结束运行，修改程序。程序穷举次数为多少次？优化穷举，提高效率：穷举优化观察你所完善的“礼品问题”程序运行结果，并与其他同学的运行结果比较。认真阅读问题的各个条件，尝试优化程序，在合理范围内尽量减少穷举的次数。优化措施优化后的穷举次数